Особенности компоновки каркаса в плане

Форма плана каркаса высотного здания существенно влияет на поведение каркаса от действия ветровых нагрузок. Как отмечено в [1], горизонтальные перемещения квадратного в плане каркаса почти в 2 раза больше, чем те же перемещения круглого в плане каркаса. Однако, жесткость квадратного в плане каркаса на горизонтальные нагрузки можно существенно повысить, перейдя от компактного плана к расчлененному при той же площади (крестовый план, план по 3-м осям под углом 120°, см. [3, с.135]).

По условиям жесткости минимальный габарит горизонтальной проекции каркаса рекомендуется принимать [1, 3] не менее , где высота здания. При этом рекомендуется для обычных рамных систем, - для расчлененных или круглых в плане каркасов.

Компоновка каркаса в плане: сетка колонн, связи, несущие конструкции перекрытий и покрытия, - зависят от выбранной системы каркаса. При этом здесь основными конструктивными элементами являются перекрытия и покрытие. Перекрытия состоят из несущей части и многослойного пола (покрытие верхнее, основание под него, звукоизолирующий слой), а также подвесного потолка. Расход стали на балки перекрытий может составлять 30…50% от общего расхода стали на здание. Поэтому важно принять рациональную компоновку конструкций перекрытий в плане и по их толщине (высоте). Основным типом сечения балок перекрытия являются прокатные или сварные двутавры в зависимости от нагрузок. Важным является размер типовой ячейки балочной клетки перекрытия, как связанный с шагом колонн и экономичностью решения в целом. Для снижения общих расходов инженерные системы пропускают в плоскости перекрытий через отверстия в стенках балок. В этом случае удобны балки с перфорированной стенкой. В технических этажах и поясах (этажах) жесткости инженерные системы размещают в межферменном пространстве. Варианты рекомендуемой раскладки балок в ячейках перекрытия приведены на рис. 3.6.1а…е. Здесь на рис. 3.6.1а показаны только контурные балки ячейки между колоннами. В зависимости от размеров  и  между ними могут быть установлены дополнительные балки настила, а по ним несущие плиты или железобетонные плиты непосредственно по контурным балкам. На рис. 3.6.1б…е  приведена другая раскладка балок, как в балочной клетке нормального или усложненного типов [8], по которым можно монтировать или сборные железобетонные плиты, или устраивать монолитную плиту по несущему профилированному листу.

На рис.3.6.2а, б приведены варианты компоновки несущих конструкций перекрытий в системе с центральным стволом.

Так как каждое высотное здание строго индивидуально, то особенности его объемно-планировочного решения приводят к совершенно нестандартной компоновке балок в перекрытиях, но рациональной по расходу стали (см. [3, с. 134…135, рис. 4.11…4.12]).

В несущей части пола по стальным балкам в высотных зданиях эффективно применяются монолитные плиты из легкого бетона по стальному профилированному настилу, выполняющему одновременно роль опалубки, усиленному арматурой в виде стальных каркасов-шпонок, соединенных с настилом. Такие конструкции перекрытий имеют относительно небольшой вес, но увеличивают расход стали до 15…20 кг/м².

Для удобства осмотра и ремонта оборудования и инженерных коммуникаций, установленных в перекрытиях, в полах и подвесных потолках применяют съемные панели.