Основные типы несущих конструкций зданий

Основные типы несущих конструкций: стоечно-балочные, ароч­но-сводчатые, стеновые, оболочки одинарной и двоякой кривизны, складки, висячие, перекрестно-стержневые (структуры) и пневматические.

Для несущих конструкций применяют две группы материалов: жесткие ( камень, бетон, железобетон) и нежесткие ( металлические тросы, листы).

По характеру статической работы все несущие конструкции подразделяются на плоскостные и пространственные. В плоскостных - все элемен­ты работают под нагрузкой автономно, в одном направлении. В про­странственных - все или большинство элементов работают в двух направле­ниях и участвуют в работе сопрягаемых с ними конструкций.

Стоечно-балочная конструкция является плоскостной. Она состоит из вертикальных (стойки) и горизонтальных (балки) стержневых несущих элементов. Стой­ка работает на сжатие и изгиб, балка - на поперечный изгиб под действием вертикальных нагрузок.

Сопряжения вертикальных и горизонтальных элементов. При шарнирном опирании балки передают на стойки толь­ко вертикальные усилия. При жестком сопряжении балки со стойкой обес­печиваются совместность их деформаций и перемещений в узле (это рама). Система несущих конструкций здания в виде многопролетной и многоэтажной стоечно-балочной конструкции наз-ся каркасной системой.

Каркас из стоечно-балочных конструкций с шарнирными сопряжениями не обладает пространственной жесткостью. Для ее обеспечения вводятся связи (связевой каркас).

Каркасные конструкции применяют в общественных и промышленных зданиях при необходимости организации открытых внутренних пространств большой площади или многократной трансформации планировочных решений.

Арочная конструкция представляет собой брус криволинейного очертания. Кривизна арки вызывает не только вер­тикальные, но и горизонтальные реакции опор - распор. Работа арок преимущественно на осевые усилия позволяет перекрывать ими большие пролеты.

В современной строительной практике сводчатые конструкции выпол­няются преимущественно из железобетона или армоцемента, а арочные - из дерева, стали или железобетона.

Стеновая (бескаркасная, коробчатая, плоскостенная) несущая кон­струкция состоит из плоскостных вертикальных и горизонтальных элемен­тов - стен и перекрытий. Для коробчатой конструкции характерно сов­мещение несущих и ограждающих функций.. Она являет­ся основной в современном многоэтажном жилищном строительстве из кир­пича, крупных блоков, панелей и монолитного ж/бетона.

Оболочки представляют собой тонкостенные жесткие конструкции с криволинейной поверхностью. Толщина оболочек весьма мала по сравнению с другими ее размерами. Тонкостенность конструкции исключает возмож­ность работы оболочки на поперечный изгиб и обеспечивает ее работу на осевые усилия.

Цилиндрические своды-оболочки используются по боль­шей части в многоволновых одно- и многопролетных сочетаниях; применяют консольные и бесконсольные, параллельные и веерные оболочки, разнооб­разные формы жёсткостных элементов.

Складки - пространственная конструкция, образуемая сочетанием от­дельных плоскостей (складок) и диафрагм жесткости. Складки получают применение в покрытиях про­летом до 40 м и в высоких стенах при необходимости повышения их жестко­сти.

Оболочки двоякой кривизны являются распорными конструкциями. Для перекрытия круглых в плане помещений наряду с глад­кими применяют ребристые, складчатые или волнистые своды и купола.

Висячие конструкции. Основными несущими элементами являются гибкие тросы, ванты, цепи или кабели. Они работают только на растяжение и несут подвешенные к ним ограждающие горизонтальные, а иногда и вертикальные конструкции.

Висячие конструкции широко применяются в большепролетных зданиях и сооружениях - спортивных и выставочных залах, промышленных зда­ниях, мостах и эстакадах.

Перекрестно-стержневые конструкции (структуры). Представляют собой систему из двух горизон­тальных решетчатых дисков, раскрепленных в двух направлениях наклон­ными или вертикальными стержнями. При этом все стержни си­стемы работают только на осевые усилия.

Структурные конструкции выпол­няют из металла, дерева или железобетона с пролетами до 200 м и применяют для перекрытий промышленных и общественник зданий.

Пневматические конструкции. Конструкция выполняется из воздухонепроницаемой прорезиненной ткани, синтетической пленки или другого материала. Различают два типа пневматических конструкций - воздухоопорные и пневмокаркасные.