Конструктивная схема зданий. Классификация.

Классификация зданий по конструктивной схеме:

    ■ Каркасные (роль несущих элементов выполняют отдельно стоящие колонны);

    ■ Бескаркасные (со стеновым несущим остовом);

    ■ Смешанного типа (комбинированные).

Конструктивной схемой здания называют систему вертикальных(стены, столбы) и горизонтальных(перекрытия, элементов, которые обеспечивают зданию пространственную жесткость). Конструктивные схемы зависят от типа и расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова здания. Фундаменты, стены, отдельные опоры и перекрытия являются основными несущими элементами здания. Они образуют несущий остов - пространственную систему, обеспечивающую прочность и устойчивость здания.

В состав несущего остова могут входить различные конструктивные элементы, которые определяют конструктивную схему здания.

Бескаркасная система образуется в виде системы ячеек, наружные и внутренние стены воспринимают нагрузку от междуэтажных перекрытий.

В зданиях с несущими стенами все нагрузки воспринимают продольные и поперечные стены. Пространственную жесткость здания обеспечивают перекрытия, внутренние стены и лестничные клетки.

В бескаркасной системе различают следующие конструктивные схемы:

С продольными несущими стенами плиты перекрытий располагают поперек здания. Устойчивость такой конструктивной схемы в поперечном направлении обеспечивается специально устраиваемыми поперечными стенами, которые не несут нагрузки от перекрытий (рис. 1, а).Такие поперечные стены возводятся лишь для ограждения лестничных клеток и в местах, где они нужны для придания устойчивости наружным стенам. Применение этой конструктивной схемы дает большие возможности для решения планировки помещений.

С поперечными несущими стенами плиты перекрытий располагают вдоль здания (рис. 1,б). В таких зданиях обеспечена большая жесткость системы, однако увеличивается общая протяженность несущих внутренних стен. Но такое решение часто является рациональным, так как к конструкциям наружных ненесущих продольных стен предъявляются только теплозащитные требования и для их устройства можно применить легкие эффективные материалы.

Перекрестная. Иногда применяется смешанный вариант, при котором опорами для перекрытий служат как продольные, так и поперечные стены

Каркасная система (каркас (франц.) - скелет) (рис. 2, 3). Остов образуется путем совместной работы колонн с ригелями и междуэтажными перекрытиями.

В каркасной системе различают следующие конструктивные схемы:

с продольным расположением ригелей;

- с поперечным расположением ригелей;

- без ригельными.

Несущие элементы такой системы - колонны, ригеля, перекрытия, в данном случае воспринимают все нагрузи, действующие на здание.

Ограждающие - стены, они могут быть самонесущими и навесными. Наружные стены защищают помещения от воздействия внешней среды.

По характеру работы каркасы бывают трех типов: рамные, связевые и рамно-связевые. Стойки и ригели рамного каркаса (рис. 4, а) соединяются между собой жесткими узлами и образуют поперечные и продольные рамы, воспринимающие все действующие на каркас вертикальные и горизонтальные нагрузки.

В зданиях со связевым каркасом (рис. 4, б) узлы между стойками и ригелями нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок (например, ветровых) необходимы дополнительные связи. Роль этих связей в многоэтажных зданиях выполняют чаще всего перекрытия, образующие горизонтальные диафрагмы и передающие горизонтальные нагрузки на жесткие вертикальные диафрагмы (стены лестничных клеток, шахты лифтов, железобетонные перегородки и др.).

В практике строительства часто применяют здания с комбинированным типом каркаса, который называется рамно-связевым. В нем в одном направлении ставят рамы, в другом связи.

Такая система образуется следующим образом: внешние стены выполняют несущую и ограждающую функции. Вместо внутренних стен устраивается система колонн, на которые опираются прогоны, на них в свою очередь, опираются междуэтажные перекрытия

Минимальные опоры прогонов на стены и кирпичные столбики - 250 мм. Внутренние стены устраиваются для придания большей жесткости, для устройства противопожарных преград, в лестничных клетках.

Такая система менее затратная при возведении, но ограничивает свободу внутренней планировки. Она актуальна при строительстве торговых центров.

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость.

По виду вертикальной несущей конструкции различают пять основных и семь комбинированных конструктивных систем, которые можно представить так:

Классификация конструктивных систем

 

Каркасная система с пространственным рамным каркасом применяется преимущественно в строительстве многоэтажных общественных зданий в 9 и более этажей.

Бескаркасная система самая распространённая в жилищном строительстве, ее используют в зданиях различных планировочных типов высотой от одного до 16 этажей и более.

Объемно-блочная система зданий в виде установленных друг на друга объемных блоков применяется для жилых домов высотой до 12 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях.

Ствольную систему применяют в зданиях высотой более 16 этажей.

Наиболее целесообразно применение ствольной системы для компактных в плане многоэтажных зданий, особенно в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на осадочных грунтах, над горными выработками и т.п.)

Оболочковая система присуща уникальным высотным зданиям жилого административного или многофункционального назначения.

Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций (продольному, поперечному, смешанному, каркасному).

Для бескаркасных типов зданий характерны следующие схемы: - с продольным расположением несущих стен (на них опираются междуэтажные перекрытия); - с поперечным расположением несущих стен (наружные стены, за исключением торцовых – самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий); - перекрёстная – с опорой на плиты перекрытия (по контуру, т.е. опираются  на четыре стороны) на продольные и поперечные стены.

Для каркасного типа зданий используются следующие схемы: с продольным расположением ригелей; с поперечным расположением ригелей; с перекрёстным расположением ригелей; без ригельные.

Выбор конструктивной схемы влияет на объёмно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.

 

 

 

Практическое занятие № 2 по теме: «Таблица классификации зданий и сооружений»

Цель занятия: закрепить знания по классификации зданий и сооружений

Оснащение: раздаточный материал «Классификация зданий и сооружений», гл. 2.1 из учебника «Выполнение штукатурных работ» Черноус Г.Г.- М, 2017.

Порядок выполнения работы:

1. Определить признаки классификации зданий и сооружений;

2. Назвать классы по каждому признаку;

3. Привести 1-2 примера возводимых зданий в каждом классе;

4. Данные занести в таблицу по образцу:

Таблица 2. Классификации зданий и сооружений

№№	Признак классификации	Классы зданий	Примеры зданий
1

5. Сделать вывод о том, здания каких классов преобладают в нашем городе (по микрорайонам), Республике.

Критерии оценивания:

 Оценка «5» (отлично) ставится, если студент выполнил все поставленные задачи, аккуратно вел записи, сделал вывод.

  Оценка «4» (хорошо) ставится, если студент выполнил все поставленные задачи, не очень аккуратно вел записи, но  вывод носит формальный характер.

Оценка «3» (удовлетворительно) ставится, если студент выполнил поставленные задачи на ¾ или допущены существенные ошибки, не аккуратно вел записи.

Оценка «2» (неудовлетворительно) ставится, если студент не выполнил поставленные задачи, допустил во всех вопросах существенные ошибки, не аккуратно вел записи, не сделал вывод.

 

 

Раздаточный материал

«Классификация зданий и сооружений»

Понятия о зданиях и сооружениях

Здания – наземные постройки, предназначенные для отдыха, работы, учебы и т.д.

Сооружения – постройки технического назначения, функционирование которых не связано с пребыванием людей (кроме эксплуатации и обслуживания: мосты, плотины, дымовые трубы, подстанции.

Классификация зданий:

1) По назначению:

а) гражданские;

б) промышленные;

в) сельскохозяйственные.

Гражданские здания включают в себя жилые, предназначенные для временного или постоянного пребывания людей и общественные, предназначенные для временного пребывания людей в связи с осуществлением в них различных функциональных процессов (отдых, спорт, медицинское обслуживание и др.

2) По этажности:

а) одноэтажные;

б) малоэтажные (2-3 этажа);

в) многоэтажные (4-9 этажей);

г) повышенной этажности (10 и более этажей);

д) высотные (более 20 этажей).

Этаж - помещение, расположенное между плитами перекрытия.

Этажи подразделяются на:

а) надземные (при расположении пола выше уровня грунта)

б) подземные (при заглублении пола на половину высоты помещения ниже уровня грунта)

в) технические предназначены для размещения инженерного оборудования высотой более 2-х метров. Может быть расположен в нижней, верхней или средней части здания. Технический этаж, расположенный в уровне отметок подвального, цокольного или надземного этажа, называется техническим подпольем, а при расположении в верхней части – техническим чердаком;

г) мансардные (эксплуатируемые чердачные помещения).

3) По способу возведения:

а) сборные;

б) монолитные;

в) сборно-монолитные.

4) По конструкции стен:

а) каменные (кирпичные, бетонные, железобетонные, панельные);

б) деревянные.

5) По степени огнестойкости (т.е. по способности конструкции сохранять при пожаре несущие и ограждающие функции) здания подразделяют согласно строительных норм РБ на восемь степеней в зависимости от класса пожарной опасности и предела огнестойкости конструкций. Первая степень характеризует наибольшую огнестойкость, восьмая – наименьшую.

6) По степени долговечности (т.е. по способности конструктивных элементов сохранять требуемые эксплуатационные качества):

а) 1 – со сроком службы более 100 лет;

б) 2 – со сроком службы 50-100 лет;

в) 3 – со сроком службы 20-50 лет (жилые дома);

г) 4 – со сроком службы 5-20 лет (бараки, временные проходы и ограждения)

7) По степени распространенности:

а) здания массового строительства, возводимые повсеместно по типовым проектам;

б) уникальные, возводимые по специальным проектам.

8) Способность зданий сохранять требуемые эксплуатационные качества характеризует его класс:

а) I – крупные промышленные и общественные здания, жилые дома (9 и более этажей), к которым предъявляются повышенные архитектурные и эксплуатационные требования;

б) II – большинство небольших промышленных и общественных зданий, жилые дома до 9 этажей;

в) III – здания со средними эксплуатационными и архитектурными требованиями, жилые дома до 5 этажей;

г) IV – временные здания с минимальными эксплуатационными требованиями.

Класс здания устанавливает проектная организация, разрабатывающая рабочие чертежи.