Конструктивные системы зданий

Конструктивная система - совокупность взаимосвязан­ных конструктивных элементов здания, обеспечивающих его прочность, устойчивость и необходимый уровень эксплуатационных качеств.

В ней совмещаются несущие конструкции, воспринимающие силовые воздействия и выполняющие функции защиты внутреннего про­странства зданий от несиловых воздействий.

Несущие конструкции здания состоят из вертикальных и горизонталь­ных взаимосвязанных элементов.

Верт. несущие конструкции воспринимают все верт. на­грузки на сооружение, передают их основанию.

Горизонтальные несущие конструкции - покрытия и перекрытия - вос­принимают все приходящиеся на них вертикальные нагрузки и поэтажно передают их вертикальным несущим конструкциям. Играют в зданиях также роль горизонтальных диафрагм жесткости, воспринимающих поэтажно горизонтальные нагрузки и воздействия (ветровые, сейсмические и др.).

Горизонтальные несущие конструкции гражданских зданий высотой более двух этажей однотипны по материалу. В соответствии с требованиями противопожарных норм проектирования конструкции перекрытий таких зданий должны быть трудносгораемы или несгораемы. Горизонтальные несущие элементы обычно представляют собой ж/б плиту (сборную, сборно-мон. или монолитную).

Вертикальные несущие конструкции зданий разнотипны. Тип конструк­ции служит определяющим признаком для классификации конструктивных систем. Различают следующие типы вертикальных несущих конструкций: стержневые из элементов сплошного сечения (каркас); плоскостные (стены); объемно-блочные; объемно-пространственные элементы в виде тонкостенных стержней открытого или замкнутого профиля (стволы жесткости). Ствол жесткости обычно располагается в центральной части здания, а во внутреннем прост­ранстве ствола размещаются лифтовые и вентиляционные шахты и другие коммуникации. В зданиях большой протяженности имеется несколько стволов жесткости;

Пять основных конструктивных систем зданий: каркасная, бескаркасная (стеновая), объемно­блочная ствольная и оболочковую (периферийную).

Наряду с основными конструктивными системами широко применяют комбинированные, в которых вертикальные несущие конструкции компонуются из разнотипных элементов - стержневых и плоскостных, стержне­вых и ствольных и т. п.

Система с неполным каркасом основана на распределении всех верти­кальных и горизонтальных нагрузок между стенами и каркасом. Система применяется в двух вариантах: с несущими наружными стенами и внутрен­ним каркасом или с наружным каркасом и внутренними несущими стена­ми.

Система каркасно-диафрагмовая (каркасно-дисковая) основана на разделении статических функций между стеновыми (свя­зевыми) и стержневыми элементами несущих конструкций. На стеновые эле­менты передаются все или большая часть горизонтальных нагрузок и воздей­ствий, на стержневые (каркас) - преимущественно вертикальные нагрузки.

Каркасно-ствольная система основана на разделении статических функций между каркасом, воспринимающим вертикальные нагрузки, и стволом (или несколькими стволами), воспринимающим горизонтальные нагрузки и воздействия.

Ствольно-стеновая система основана на сочетании несущих стен и ствола (стволов) с распределением верт. и горизонтальных нагрузок меж­ду этими элементами в различных соотношениях.

Оболочково-ствольная система основана на сочетании наружной несу­щей оболочки и несущего ствола внутри здания, работающих совместно на восприятие вертикальных и горизонтальных нагрузок.

Каркасно-оболочковая система основана на сочетании наружной несу­щей оболочки здания с внутренним каркасом при работе оболочки на все виды нагрузок и воздействий, а каркаса - преимущественно на вертикаль­ные нагрузки.

Области и масштабы применения в строительстве отдельных конструк­тивных систем различны и определяются назначением здания и его этажностью.

Бескаркасная конструктивная система является основной в проектиро­вании квартирных жилых домов, общежитий, пансионатов, спальных корпусов домов отдыха и санаториев.

Каркасная система в совокупности с каркасно-диафрагмовой и каркасно-ствольной комбинированными системами является основной в проекти­ровании большинства общественных зданий, а также высотных жилых до­мов и гостиниц.

Ствольная система используется в проектировании высотных жилых и административных зданий преимущественно башенного типа.

Оболочковая система и ее производные имеют ограниченную область применения в высотных зданиях административного или многофункционального назначения.

Получают применение смешанные конструктивные системы.