Eng Ru
Отправить письмо

6 Конструктивные решения производственных зданий. Конструктивные решения зданий


6 Конструктивные решения производственных зданий

Выбор материала ограждающих конструкций зданий делают исходя из технико-экономических оценок применения различных материалов. В курсовом проекте достаточно обосновать материал конструкций ограждающих частей покрытия и стеновых панелей.

После того, как задан материал конструкций, необходимо по действующим типовым сериям или пособиям [5, 6] подобрать конкретный тип несущих и ограждающих конструкций проектируемого здания исходя из основных объемно-планировочных параметров, крановых и ветровых нагрузок, параметров среды цеха и области применения типовых конструкций.

  1. Ширина верхней () и нижней () частей стальной колонны из условия необходимой жесткости не должна быть меньше:

, где – высота верхней (надкрановой) части колонны; – высота всей колонны;

Привязка конструктивных элементов здания к модульным разбивочным осям – важный этап проектирования производственных зданий.

Как известно, под привязкой понимают расстояние от координационной (модульной) оси (продольной, поперечной) до наружной грани или геометрической оси конструктивного элемента. Исходя из высоты цеха, шага колонн, материала каркаса, нагрузки на междуэтажное перекрытие необходимо принять привязку колонн к продольным и поперечным координационным осям здания, а также наружных стен и колонн в местах устройства температурных швов и в местах перепада высот между пролетами. [1, 2, 5, 6]

  1. Необходимость устройства температурных швов (продольных, поперечных) и расстояний между ними следует определить исходя из материала каркаса, температурного режима здания по соответствующим нормам проектирования [1].

Поперечные температурные швы и перепады высот по длине пролета следует предусматривать на двух рядах колонн. Перепад смежных пролетов одного направления в зданиях с железобетонным каркасом выполняется на двух рядах колонн, а в зданиях с металлическим каркасом – на одном ряде колонн.

В проектируемом здании должны быть решены вопросы пространственной жесткости каркасов зданий, обоснована необходимость, вид и место расположения связей в здании в продольном и поперечном направлении. Для одно-, двухэтажных зданий в т.ч. должны быть разработаны вопросы пространственной жесткости покрытий и фонарей (вид и месторасположение вертикальных и горизонтальных связей). [1, 2, 5]

По строительным нормам [25] и с учетом новых кровельных материалов запроектировать вид и состав кровли, ее уклон, выбрать несущие элементы кровли. Особое внимание обратить на устройство деталей кровли (парапеты, ендовы, карнизы, температурные швы). [5, 6]

  1. Уклон кровли принимать исходя из рекомендуемых уклонов выбранного вида кровли, требований отвода воды с покрытий и с учетом конструктивных решений несущих элементов покрытия.

В зависимости от профиля покрытия и теплового режима здания выбрать вид отвода воды с покрытия (внутренний или наружный), его схему и конструктивное решение. При внутреннем отводе воды с покрытия необходимо определить количество водосточных воронок. [1]

Тип фонарей (светоаэрационный или световой) следует назначать в соответствии с технологическими, санитарно-гигиеническими и климатическими условиями района строительства. Конструктивное решение фонаря следует выбрать с учетом требований и рекомендаций, изложенных в пособиях и учебниках. [1, 2, 8]

Такого же порядка, как и для фонарей, следует придерживаться при проектировании стен, перегородок, остекления, лестниц, полов, ворот, дверей и прочих элементов здания. Стены отапливаемых зданий рекомендуется проектировать панельными. Необходимо выполнить расчет теплозащитных качеств стеновой панели и покрытия. [21, 22]

Форму, размеры и места расположения оконных проемов выбирают на основании светотехнического расчета, исходя из условий обеспечения наиболее благоприятного освещения для работающих и данного технологического процесса.

Перегородки следует, как правило, проектировать с применением панелей заводского изготовления, а также в виде каркаса, заполненного плитными или листовыми материалами.

При выборе вида и конструкции пола по нормам необходимо прежде всего установить характер производственных воздействий на пол, а также требования, обеспечение которых будет способствовать эксплуатационной надежности и долговечности пола.

При работе над конструктивными узлами следует разобраться (запроектировать), за счет каких элементов обеспечивается прочность, жесткость (или наоборот гибкость) и герметичность сопряжения. [1, 2, 5, 6]

studfiles.net

Конструктивное решение зданий

Количество просмотров публикации Конструктивное решение зданий - 1422

Конструкции одноэтажных промышленных зданий выполняют по каркасной схеме. Каркасные системы наиболее рациональны при значительных статических и динамических нагрузках, характерных для промышленных зданий, и значительных размерах перекрываемых пролетов.

Несущим остовом одноэтажных каркасных промышленных зданий являются поперечные рамы и связывающие их продольные элементы. Поперечные рамы каркасов состоят из стоек, жестко заделанных в фундаменты и ригелœей (ферм или балок) , опертых на стойки каркаса.

Продольные элементы каркаса обеспечивают его устойчивость в продольном направлении и воспринимают кроме нагрузок от собственного веса продольные нагрузки от торможения кранов и нагрузки от ветра, действующего на торцевые стены здания. К этим элементам относятся: фундаментные, обвязочные, и подкрановые балки, несущие конструкции ограждающей части покрытия и связи между стойками и несущими конструкциями покрытия.

Студенты самостоятельно, зная габаритные размеры здания, применяя приемы унификации и типизации, пользуясь каталогами типовых конструкций и изделий одноэтажных промышленных зданий и сооружений, подбирают основные конструктивные элементы здания: фундаменты, колонны, стойки фахверка, стропильные и подстропильные элементы покрытия промышленного здания, подкрановые балки, стеновые конструкции, элементы горизонтального ограждения покрытия.

3.3.1 Фундаменты

Конструкция фундамента здания зависит от конструктивной системы здания. Фундаменты под каркасное здание – отдельно стоящие столбчатые. Фундаментымогут выполняться монолитными и сборными.

Сборные фундаменты выполняют из подколонника и одной или нескольких плит. Фундаменты имеют квадратное или прямоугольное очертание в плане. Глубина заложения фундаментов зависит от технологических требований, механических свойств грунта͵ глубины его промерзания и нагрузок на основание.

Отметка верхнего обреза фундамента под желœезобетонные колонны, независимо от вышеперечисленных условий, должна быть на 150 мм ниже отметки чистого пола производственного здания.

Размеры подошвы фундамента при проектировании определяются расчетом. В курсовом проекте исходя из габаритов здания, назначения фундамента и крановой нагрузки она должна быть принята равной 1200×1200 мм; 1500×1800 мм; 1800×2100 мм и т.д.

Фундаменты должны быть защищены от внешних атмосферных воздействий асфальтовой или бетонной отмосткой. В случае заложения подошвы фундаментов ниже уровня грунтовых вод крайне важно устройство специальной гидроизоляции. Конструкции фундаментов, соприкасающиеся с грунтом, покрываются двумя слоями окрасочной гидроизоляции (два слоя горячего битума).

1 - стакан; 2 - обрез фундамента; 3 - подколонник стаканного типа; 4 - плитная часть одно-, двух- или трехступенчатая

Рисунок 1 - Монолитный желœезобетонный фундамент стаканного типа

Рисунок 2 - Сборный фундамент под желœезобетонные колонны

а - со стальной плитой; б - с траверсой; 1 - стальная колонна; 2 - стальная опорная плита; 3 - анкерные болты; 4 – анкерная шайба; 5 - цементный раствор; 6 - бетонный фундамент; 7 - траверса

Рисунок 3 - Опирание стальной колонны на фундамент

3.3.2 Желœезобетонные колонны промышленных зданий

Сборные колонны формуют из тяжелого бетона класса В15-В30. Стоит сказать, что для наиболее распространенных объёмно-планировочных решений зданий с сетками координационных осœей до 12х36 м желœезобетонные колонны унифицированы для бескрановых зданий , зданий с подвесными кранами и для зданий с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т.

Для бескрановых зданий и зданий с подвесными кранами применяют колонны сплошного и постоянного по высоте сечения. Ступенчатые колонны зданий с опорными мостовыми кранами имеют верхнюю надкрановую часть, воспринимающую нагрузки от стен и покрытия, и нижнюю - подкрановую, воспринимающую нагрузки от стен и крана. Колонна должна быть сплошной или сквозной (двухветвевые колонны). Номенклатура конструкций колонн сплошного сечения промышленных зданий представлена в таблице 3. Номенклатура конструкций двухветвевых колонн промышленных зданий представлена в таблице 4.

Таблица 3 - Основная номенклатура колонн сплошного постоянного сечения и ступенчатых колонн

Таблица 4 - Основная номенклатура двухветвевых колонн

3.3.3 Желœезобетонные несущие конструкции покрытия промышленного здания

Желœезобетонные несущие конструкции покрытий проектируют из стержневых элементов (ферм, балок, арок или рам) в сочетании с плоскостными (панелями или настилами). Стержневые стропильные и подстропильные балки и фермы - проектируют преимущественно предварительно напряженными из бетона класса В22,5-В40.

Унифицированные конструкции балок применяют для покрытий с пролетами 6, 9. 12 и 18 м с наружным и внутренним водоотводом и выполняют односкатными, двухскатными и с параллельными поясами ( рисунок 4).

Фермы полигональные, с параллельными поясами и треугольные служат для перекрытия пролетов 18, 24, и реже 30 м. Широкое распространение имеют сегментные фермы с раскосной или безраскосной решеткой.

Подстропильные балки и фермы применяют при шаге колонн 12 или 18 метров, превышающем шаг стропильных конструкций. Для уменьшения строительной высоты покрытия стропильные конструкции опирают па нижний пояс подстропильных.

а - решетчатые балки для скатных кровель; б - сплошные балки для плоской и скатной кровли

Рисунок 4 - Желœезобетонные стропильные балки

а - сегментная раскосная; б – сегментная безраскосная, для малоуклонных кровель пролетом 18 м; в - варианты сегментных безраскосных ферм пролетом 24 м. для малоуклонных и уклонных кровель; г - с параллельными поясами; д - полигональные двускатные сборные; 1 - стальная стойка; 2 - закладные детали для плит шириной 1,5 м; 3 - то же, 3 м

Рисунок 5 - Желœезобетонные фермы

а - подстропильная балка; б - подстропильная ферма для малоуклонных кровель; в - то же, для скатных кровель

Рисунок 6 - Подстропильные конструкции

Плоские элементы покрытия проектируют в виде панелœей из тяжелого бетона, легкого или автоклавного ячеистого бетона, непосредственно опирающихся на стропильные конструкции. Панели из легкого или ячеистого бетона применяют для утепленных покрытий при шаге стропильных конструкций 6м. Желœезобетонные предварительно напряженные панели и настилы в виде тонкостенных ребристых конструкций изготовляют из тяжелого бетона класса В20 - В40 в утепленных и неутепленных покрытиях. Ширина панелœей составляет 3 и 1,5 м.

Рисунок 7 - Желœезобетонные ребристые панели покрытия

3.3.4 Подкрановые балки для промышленного здания

Желœезобетонные предварительно напряженные подкрановые балки применяют при легком и среднем режиме работы и грузоподъемности мостовых кранов до 30 т. Οʜᴎ унифицированы, имеют тавровое сечение высотой 0.8 и 1 м при шаге колонн 6м и двутавровое высотой 1.4; 1.6; и 2 м при шаге 12 м.

Рисунок 8 – Балки подкрановые

3.3.5 Стальные колонны одноэтажных промышленных зданий

Учитывая зависимость отвысоты зданий и величины крановых нагрузок применяют колонны сплошной, сквозной или раздельной конструкции.

Сплошные колонны постоянного сечения применяют в зданиях с шагом колонн до 12 м, высотой до 9,6 м при грузоподъемности кранов до 20 т. Но наиболее широко применяются сквозные колонны, обеспечивающие существенную экономию в расходе стали. Раздельные колонны применяют преимущественно при кранах грузоподъемностью свыше 100 т или при двухъярусном их расположении.

а - одноветвевые без опорных кранов; б - одноветвевые с опорными кранами до 20 т; в - двухветвевые с опорными кранами до 50 т; г - двухветвевые с опорными кранами и проходом

Рисунок 9 - Типы стальных колонн

3.3.6 Стальные конструкции покрытия одноэтажных промышленных зданий

Ригели поперечных рам каркасов выполняют в виде стропильных конструкций из балок двутаврового сечения или ферм. Балки применяются для перекрытий пролетов 12 и 18 м. Стальные фермы типизированы для пролетов 18, 24, 30, и 36 м и шагов колонн 6 и 12 м. Типизированы три очертания ферм: полигональные, с параллельными поясами, и треугольные.

Конструкции ферм сварные, из стержней открытого (утолки, швеллеры, двутавры) или закрытого трубчатого профиля.

Подстропильные фермы изготавливают с параллельными поясами для пролетов 12, 18 и 24 м.

Рисунок 10 - Малоуклонные фермы из горячекатаных профилей (в скобках указаны размеры ферм пониженной высоты)

Рисунок 11 – Треугольные стальные фермы из горячекатаных профилей

3.3.7 Стальные подкрановые балки и связи одноэтажных промышленных зданий

Подкрановые балки проектируют, как правило, разрезными, сплошными или сквозными. При шаге колонн 6 м и 12 м подкрановые балки бывают выполнены из прокатных двутавров или составного сплошного сечения. Сквозные подкрановые балки применяют при шаге колонн 18 м, их выполняют в виде ферм с треугольной решеткой.

Рисунок 12 – Балки подкрановые, серия I.426.2-7, марка Б12-230Ш2

Связи, обеспечивающие пространственную устойчивость стальных каркасов, устраивают между колоннами и в покрытиях. Между колоннами устанавливают вертикальные продольные связи, аналогично применяемым в желœезобетонном каркасе, в покрытиях горизонтальные (продольные и поперечные) и вертикальные.

а - по верхним поясам; б - по нижним поясам; 1 - распорки; 2 - растяжки; 3 - раскосы; 4 - вертикальные связи; 5 - стропильная ферма; 6 - связевые фермы

Рисунок 13 - Связи по стропильным фермам покрытия

3.3.8 Вертикальные наружные ограждения промышленных зданий

К вертикальным наружным ограждениям относятся наружные стены. Οʜᴎ должны удовлетворять общим эстетическим и экономическим требованиям, прочности, жесткости, долговечности, теплозащиты, а также водо- и воздухонепроницаемости.

Конструкции наружных стен проектируют: несущими, самонесущими и ненесущими. Их выполняют из несгораемых материалов. Несущие и самонесущие стены - из бетонных панелœей, блоков или кирпича, ненесущие из бетонных или кирпичных панелœей и конструкций из небетонных материалов. Наиболее распространенной является конструкция ненесущих и самонесущих стен из бетонных панелœей горизонтальной разрезки.

Панели из тяжелого бетона применяют для стен неотапливаемых зданий, панели из легкого и ячеистого бетона - для отапливаемых зданий.

Размеры панелœей всœех видов типизированы: длина - 1,5; 3; 6 и 12 м, высота - 0,9; 1,2; 1,5; и 1,8 м. Стыки бетонных панелœей изолируют по методу ʼʼзакрытого стыкаʼʼ с герметизацией вертикальных и горизонтальных швов синтетическими мастиками по упругим прокладкам.

Углы здания при утепленных стенах закрывают специальными угловыми блоками, при неутепленных – удлинœенными до 6,15 или 6,35 м панелями торцевых стен.

Панели и проемы размещают в плоскости стен в соответствии с требованиями естественной освещенности и статической функции стены, с учетом требований унификации и условий монтажа. Самонесущие стены проектируют с замкнутыми проемами, чередующимися с несущими простенками Οʜᴎ состоят из рядовых, простеночных и перемычечных панелœей. Последние отличаются от остальных усиленным армированием, дополнительными закладными деталями, а при крайне важно сти и повышенным классом бетона. При раскладке стеновых панелœей по фасадам руководствуются единым укрупненным модулем 600 мм по высоте здания. Нижний ярус стен проектируют самонесущим с установкой панелœей на фундаментные блоки по слою гидроизоляции.

Торцевые стены обычно имеют большую площадь, мало нагружены по вертикали, но воспринимают большие ветровые нагрузки. Для обеспечения их устойчивости фахверковый каркас усиливается ветровыми фермами, работающими в горизонтальном положении.

Легкие ненесущие наружные стены проектируют утепленными и неутепленными с применением металлических листов или асбоцементных плит. Утепленные легкие металлические стены принимают преимущественно в зданиях, всœе конструкции которых выполняют из металла. Материалами для легких стен служат: профилированные листы из стали или алюминиевых сплавов, легкие утеплители с объёмной массой 300…60 кг/м3.

Внутренние стены промышленного здания принимают толщиной 80…120 м. Это обусловлено акустическими или теплоизоляционными требованиями. Внутренние стены выполняются из однослойных желœезобетонных или гипсобетонных панелœей.

Рисунок 14 – Стеновые панели: желœезобетонные и типа ʼʼсэндвичʼʼ

3.3.9 Ограждения покрытий промышленных зданий

Покрытия включают в себя глухую часть ограждения, конструкции фонарей и элементы организации водоотвода - парапеты, карнизы, ендовы, лотки, водоприемные воронки и др. Размещено на реф.рфОсновная часть ограждения (глухая) проектируется утепленной (для отапливаемых зданий) или неутепленной (для отапливаемых и теплоизбыточных зданий). Неутепленные конструкции должны удовлетворять требованиям прочности, долговечности и гидроизоляции, утепленные, кроме того, требованиям тепло и пароизоляции.

Утепленные покрытия проектируют, как правило, совмещенными невентилируемыми или вентилируемыми. Конструкция покрытия по желœезобетонным панелям содержит пароизоляционный слой, утепляющий слой, выравнивающий слой и гидроизоляцию. Для утепляющего слоя используются разнообразные материалы от легких бетонов до пенопластов с объёмной массой от 600 до 30 кг/м3. Основание под гидроизоляцию выполняют в виде монолитной стяжки из асфальта или цементного раствора. Гидроизоляционный слой состоит из многослойного рулонного ковра или безбазовых мастик. В качестве рулонных покрытий применяются различные материалы, в т.ч. битумно-рубероидные и синтетические.

Существенное уменьшение массы покрытия обеспечивает применение конструкций из асбоцементных или стальных профилированных листов. Эти настилы опираются на прогоны либо непосредственно на фермы. Между собой листы стыкуются внахлестку и соединяются комбинированными заклепками. По настилу укладываются остальные слои покрытия. При утеплении полиуретаном масса такой конструкции (без учета прогонов) не превышает 40 кᴦ.

Водоотвод применяется наружный или внутренний. Применение наружного водоотвода имеет ограничения по высоте здания ( отметке карнизного свеса относительно поверхности земли). Внутренний водоотвод является универсальным и применяется наиболее часто.

Воронки внутренних водостоков размещают в пониженных участках (ендовах) покрытий, а при плоских покрытиях регулярно вдоль каждого ряда колонн. Их количество определяется по нормативной площади водосброса на одну воронку в м2 (от 600 до 1200 м2). Расстояние между воронками в скатных крышах не должно превышать 48 м, в малоуклонных – 60 м.

3.3.10 Светопрозрачные и аэрационные элементы в покрытиях

Под аэрацией промышленных зданий понимают организованный управляемый и регулируемый воздухообмен.

Для этих целœей в плоскости покрытий одноэтажных промышленных зданий встраивают фонарные надстройки (фонари). В некоторых случаях конструкцию фонарей выполняют в расчете на совместное освещение и аэрацию помещений. Такие фонари называются светоаэрационными.

Фонари обычно размещают на покрытии вдоль здания, в серединœе пролета͵ не доводя их до торцов здания для более удобного тушения пожара на кровле и очистки снега с покрытия фонаря и всœего здания. При большой протяженности цехов предусматриваются разрывы их по длинœе, обычно в пределах температурного блока.

По форме поперечного сечения различают фонари прямоугольные с вертикальным остеклением, трапецеидальные, зенитные и зубчатые (шедовые) с односторонним, преимущественно вертикальным остеклением.

Продольные фонари состоят из несущих и ограждающих элементов. Несущим является стальной каркас, ограждающими – покрытия, стены и светопрозрачные элементы. Ширина рам унифицирована: 6 м при пролете стропильных конструкций 12 и 18 м; 12 и более метров при пролетах 24, 30 и 36 м.

Поперечные рамы состоят из стоек, верхнего пояса и раскосов. Продольную устойчивость рам фонаря обеспечивают стальные продольные распорки между узлами рам и вертикальные и горизонтальные связи, устанавливаемые в крайних панелях каркасов фонарей. Конструкция покрытия фонарей принимается такой же, как и конструкция покрытия всœего здания.

Прямоугольные фонари являются наиболее распространенными, но им присущи эксплуатационные и экономические недостатки. Οʜᴎ обеспечивают сравнительно малую интенсивность освещения.

3.3.11 Ненесущие второстепенные элементы промышленных зданий (окна, двери, ворота͵ полы, перегородки)

В промышленных зданиях светопроемы проектируют в виде отдельных окон или витражей. Размеры и размещение проемов определяют светотехническим расчетом и корректируют по требованиям архитектурной композиции и унификации.

Наиболее распространенная система устройства светопроемов – переплетная, с одинарным, смешанным (двойным – в рабочей зоне, одинарным – на высоте более 2,4 м от уровня пола) и двойным остеклением.

Конструкция переплетов – из дерева, стали и алюминия (первая в последние годы применяется редко). Размеры оконных панелœей унифицированы. В качестве беспереплетных заполнений применяются стеклопрофили и стеклоблоки.

Двери промышленных зданий аналогичны применяемым в гражданских зданиях. Ворота для безрельсового и рельсового транспорта чаще всœего по конструкции распашные или раздвижные. Применяются также подъемные, складные и шторные конструкции.

В промышленных зданиях, в отличие от гражданских, полы подвергаются более широкому кругу силовых и несиловых воздействий.

К силовым воздействиям относятся статические, динамические, вибрационные и ударные воздействия, к несиловым – тепловые, агрессивные (вода, растворы, кислоты, щелочи) и др.

Наибольшее распространение в одноэтажных промышленных зданиях получили полы по грунту. Отметка уровня чистого пола располагается на 150 мм выше спланированной поверхности территории. Конструкция включает в себя подстилающий слой, устраиваемый по подготовленному основанию, гидроизоляционный слой, прослойку под покрытие и покрытие пола. В полах по перекрытиям несущие конструкции служат одновременно основанием и подстилающим слоем.

Подстилающий слой распределяет нагрузку от пола на основание, выполняется несвязанным в виде песчаной, шлаковой или щебеночной подсыпки или связанным жестким из бетона. Гидроизоляционный слой устраивают для защиты основания от сточных, грунтовых вод и других производственных жидкостей. Гидроизоляция от грунтовой влаги обычно выполняется из литого асфальта или дегтебетона. Рулонная оклеечная изоляция применяется только при расположении низа подстилающего слоя пола в зоне опасного капиллярного поднятия вод.

Прослойка из цементно - песчаного раствора или клеевого состава – тонкий промежуточный слой между покрытием и нижелœежащим слоем пола. Служит для связи между слоями или создания упругой постели для покрытия. Прослойку применяют при покрытии пола штучными, рулонными или плитными материалами.

Покрытия пола воспринимают всœе нагрузки и воздействия от техноло-гического оборудования и результатов его действия , внутрицехового транспорта͵ рабочих . Различают три базовых вида покрытия полов: сплошные (бесшовные), из штучных материалов и из рулонных материалов. Среди бесшовных широко распространены полы из различных бетонов с добавками, повышающими их сопротивление различным воздействиям. Для повышения сопротивления истиранию – сталебетон (бетон со стальными стружками или опилками крупностью до 5 мм), тепловым ударам – жароупорный бетон с армированием сеткой верхнего слоя, кислотам – кислотоупорный бетон на вяжущем из жидкого стекла и др. Размещено на реф.рфПрименяются также шлифованные бетонные мозаичные полы.

В промышленных зданиях находят применение стационарные и сборно-разборные перегородки – выгораживающие и ограждающие. Выгораживающие – предназначаются для выгородки отдельных подсобных производств, ограждающие – для ограждения пространства, отличающегося особым акустическим или температурно-влажностным режимом.

Выгораживающие перегородки проектируют сборно-разборными с вертикальной разрезкой на сборные элементы – перегородочные щиты. Ограждающие перегородки часто выполняют панельными или кирпичными.

referatwork.ru

Конструктивные решения

Термином «конструктивные решения» принято называть раздел проектной документации, содержащий детальную проработку несущих конструкций и тех элементов архитектурной концепции, которые влияют на их несущую способность. КР определяет назначение и специфику конструкций, тип используемых для строительства материалов, которые необходимы для обеспечения надежности, устойчивости и долговечности здания.

Конструктивные решения – это неотъемлемая составляющая проекта. Согласно действующим нормативам, данный раздел обязательно включается в состав документации по вновь возводимому зданию и содержит графическую и текстовую части:

  • план, сечения и спецификацию материалов по фундаменту;
  • чертежи перекрытий;
  • план стропильной системы;
  • план кровли;
  • схемы каркасов и конструктивных узлов;
  • разрезы по зданию;
  • фасады с описанием отделочных материалов;
  • конструктивные решения по гидро-, паро- и теплоизоляции;
  • спецификации оконных и дверных проемов и т.д.

Виды конструктивных решений

Проектирование КР осуществляется отдельными частями, в числе которых выделяют разработку таких основных составляющих, как:

  • КМ – металлические конструкции;
  • КЖ – железобетонные конструкции;
  • КД – деревянные конструкции;
  • КМД – деталировочные чертежи металлоконструкций, которые разрабатываются на основе КМ.

Отдельно следует сказать о проектировании КР элементов из железобетона и металла, поскольку они включаются в состав любого проекта.

Так, разработку КЖ выполняют для устройства таких важных элементов здания, как фундамент, плиты перекрытий, лестничные марши и т.д. Традиционно данный раздел состоит из пояснительной записки, общих данных, чертежей и планов выше перечисленных конструкций. Поскольку элементы из железобетона являются наиболее сложными и дорогими в реализации, к их проектированию нужно подходить с особой ответственностью.

Не меньшее значение имеет и конструктивное проектирование КМ. В этой части проекта подробно описываются основные элементы из металла, варианты их сопряжения и спецификация. Также производится увязка с другими КР. При этом очень важно соблюсти требования к экономичности и технологичности и подобрать оптимальный вариант материала с учетом предполагаемых условий эксплуатации.

Роль и значение КР проекта

От того, какие будут выбраны виды конструктивных решений и насколько грамотно они будут рассчитаны, во многом зависит качество строительства, поэтому переоценить значение данного раздела просто невозможно.

Основная задача конструктивного проектирования состоит в том, чтобы полностью определить предстоящий объем работ, выбрать наиболее оптимальные материалы и решения. Таким образом, КР проект служит своего рода ответом на вопрос, как нужно строить, чтобы здание получилось прочным, безопасным и комфортным в эксплуатации. Решающее значение при этом имеет детальная проработка каждого узла и элемента.

При этом разработка конструктивного решения осуществляется не только в процессе подготовки к строительству, но также на этапе реконструкции здания; проведения перепланировок, которые затрагивают несущие стены и колонны; устройства проемов и отверстий в стенах и перекрытиях зданий; возведения дополнительных этажей, мезонинов, балконов, пристроек и т.д.

Критерии выбора

При определении тех или иных конструктивных решений приходится учитывать целый ряд отдельных и взаимосвязанных между собой факторов. В первую очередь это:

  • инженерно- и гидрогеологические условия участка;
  • целевое назначение объекта строительства;
  • технические и эксплуатационные характеристики материалов, необходимых для обеспечения должной прочности и пространственной жесткости возводимого здания;
  • климатические особенности региона строительства;
  • бюджет строительства;
  • индивидуальные пожелания заказчика и т.д.

Основой для выбора и проектирования КР служат инженерные расчеты, которые выполняются с использованием специальных программ.

Нормативно-правовая база

Проектирование КР осуществляется в соответствии с требованиями федерального законодательства, государственных стандартов и целого ряда строительных норм и правил (СНиПов). Основным документом в этом ряду является Постановление Правительства РФ от 16 февраля 2008 года № 87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию». Здесь содержится подробное описание пунктов, которые должен включать в себя конструктивный расчет, причем отдельно по текстовой и графической частям.

Наши услуги и преимущества

Компания «Инт-Экст» располагает богатым опытом в области проектирования конструктивных решений. Мы можем создать для вас КР любой сложности в соответствии со всеми вашими пожеланиями и в достаточно сжатые сроки.

Основу нашей работы при этом составляют:

  • использование самого современного программного обеспечения;
  • высокая квалификация инженеров-конструкторов;
  • умение находить наиболее оптимальные решения в плане соотношения «цена-качество»;
  • проектирование с опорой не только на базовые требования к надежности и устойчивости здания, но и стремление к воплощению высокой эргономики, многофункциональности и комфорта.

Обращайтесь! Мы всегда готовы к реализации новых и интересных проектов.

int-proekt.ru

Конструктивные решения здания

Поиск Лекций

Архитектурно-строительная часть

Характеристика здания

Проектируемое 10-ти этажное гражданское здание, имеет размеры в плане 30,24х16,92м в осях. Высота этажа 2,8м. По планировочному решению здание относят к рядовым.

При пожаре эвакуация людей из здания осуществляется по лестничной клетке.

Здание бескаркасное, конструктивная схема здания с продольными и поперечными несущими стенами. Пространственная жесткость и устойчивость здания обеспечивается, плитами перекрытия и дополнительной анкеровкой плит.

По долговечности здание относится к второй степени, т.к. его конструктивные элементы рассчитаны на срок службы 50-100 лет.

По огнестойкости здание относится к второй степени, в соответствии с СНБ 2.02.01-98 т.к. в нём запроектированы стены из кирпича, перегородки из кирпича, перекрытия из сборного железобетона, т.е. из несгораемых материалов.

Класс ответственности здания - II т.к. объект жилищно-гражданского назначения.

Технико-экономические показатели проектируемого здания:

  Наименование показателей Единица измерения Всего    
   
     
  Площадь участка га 0,22    
  Число этажей этаж    
  Число секций штук    
  Строительный объем м3 18808,66    
  В т.ч подземной части м3 1305,53    
  Общая площадь м2 3900,88    
  Площадь застройки м2 537,84    
  Полезная площадь м2 1534,02    
  Периметр наружных стен м 132,78    
           

Таблица 1.1 Технико-экономические показатели

 

Здание расположено на участке местности со спокойным рельефом. Кроме него на участке расположены: 2 жилых дома. Разрывы между зданиями запроектированы с учетом санитарных и противопожар. норм по СНиП 11-60-75.

Ширина дорог: 3м, 6м, тротуаров 2м. Выполнена координатная привязка здания к осям строительной геодезической сетки. Разрывы между названными зданиями запроектированы с учётом санитарных и противопожарных норм. Предусмотрены различные формы озеленения: кустарники, деревья, газоны. К подъездам проложены дорожки из тротуарной плитки.

 

Конструктивные решения здания

В проектируемом здании использованы сборные железобетонные ленточные фундаменты. Фундаментные подушки укладываются на тщательно утрамбованный грунт. Монолитные участки выполняются из бетона класса С8/10. Отметка подошвы -3,300м.

Блоки стен подвалов под стены запроектированы шириной В = 600мм и 400мм, длиной 2400, 1200, 900мм. Их укладывают на цементном растворе М50 с обязательной перевязкой швов не менее 300 мм.

Для защиты здания от грунтовой сырости выполняется вертикальная и горизонтальная гидроизоляция. Горизонтальная гидроизоляция отметке -0,600 м и -3,000 м из двух слоев бикропласта марки 0111 3,5. Вертикальная гидроизоляция выполняется по всему периметру здания, обмазкой в 2 слоя «Полимикс ГС» с защитной цементно-­песчаной штукатуркой толщиной 50мм. Для защиты фундаментов от поверхностных вод по периметру здания выполнить асфальтобетонную отмостку шириной 1000 мм по щебёночному основанию толщиной 150 мм с уклоном от здания 3- 5%.

В проектируемом здании внутренние стены выполнены из кирпича с размерами 250х120х65 мм., сплошной кладки на растворе М50. Толщина внутренних стен 380мм и 250мм.

Над проёмами в стенах уложены сборные железобетонные перемычки. Перемычки укладывать на кирпичные стены по слою цементного раствора М50.

Во внутренних стенах разделяющих санузлы и кухни предусмотрены вентиляционные каналы размерами 140x140 мм. Участки стен в местах прохода вентиляционных каналов армируются двумя продольными стержнями диаметром 5 S500 с приваркой поперечных стержней с шагом 100мм, минуя отверстия вентиляционных каналов.

Наружные стены толщиной 640мм из кирпича.Кладка стен из рядового пустотелого утолщённого кирпича с облицовкой силикатным лицевым и лицевым красным и жёлтым кирпичом.

В здании запроектированы сборные железобетонные перекрытия из многопустотных плит толщиной 220мм. Укладка плит на стены производится по предварительно выровненному по уровню цементному раствору марки М50. При монтаже плит перекрытия следить за тем, чтобы опирание плит на стены было не менее величин указанных на схеме расположения плит. После устройства анкеров защитить их слоем цементно-песчаного раствора M100 толщиной 20мм. Пустоты в торцах плит перекрытия на глубину опирания заделывают бетоном, но не менее 120мм, и швы между плитами заделывают бетоном класса С12/15 на мелком заполнителе. Отверстия для пропуска сантехнических труб допускается просверливать по месту в плитах перекрытия; отверстия должны попадать в пустоты плит, не задевая арматуру; размеры отверстий не более 150×150мм.

В монолитные участки МУ следует уложить каркас и заделать бетоном класса С12/15. Основываясь на том что: если МУ менее 50мм,то заделку можно выполнить, без заложения армирующего каркаса, цементно-песчаным раствором или бетона класса С12/15: если МУ 50…100мм, с заложением каркаса и заполнения участка бетоном класса С12/15; если МУ 100…300мм, то укладывают пространственный каркас и заделывают бетоном класса С12/15.

Анкерные связи выполнить из стержневой арматурной стали диаметром Ø8 S400, для наружных стен - из одного стержня, для внутренних - составные. Анкеры заделывают в кирпичную кладку наружных стен. При анкеровке плит друг с другом анкеры сваривают между собой. После установки анкеры и петли для защиты от коррозии накрыть слоем цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм. Анкера установить цепочкой через все здание, анкеровку начать со второй плиты.

В здании запроектированы лестницы основного назначения из сборных железобетонных маршей и площадок, расположенных в лестничных клетках, огражденных капитальными стенами. Для безопасности и удобства движения лестничные марши оборудованы ограждениями с поручнями. Высота ограждения составляет 900мм. Стойки привариваются к закладным деталям. Ширина марша принимается 1,050 м. Между маршами обеспечивается зазор, для свободного пропуска пожарного шланга 330мм. Лестничные марши подобраны по каталогу. Высота этажа 2,8 м.

Перегородки в здании запроектированы из керамического кирпича, размером 250х120х65, следовательно шириной 120мм. Кладку ведут на растворе с обязательной перевязкой швов. Перегородки в ½ кирпича не армируют, если размеры не превышают по высоте 3 метра и по длине 5 метров. При больших размерах их армируют в горизонтальных швах через каждые 6 рядов кладки, концы арматуры загибают и крепят к стенам гвоздями.

Опирание кирпичной перегородки на перекрытие осуществляют по слою цементно-песчаного раствора М50 толщиной 20мм.

Крепление кирпичных перегородок к плите перекрытия осуществить через каждые 1500 мм по длине. В заранее просверленные в перекрытии гнезда устанавливают деревянные антисептированые пробки, к которым при помощи гвоздей крепят монтажные элементы. Монтажные элементы можно крепить анкерными болтами, пропускаемыми через просверленные отверстия в плитах перекрытия или в швы между ними. Последние 3 ряда кладки верха перегородки армировать по всей длине. Места сопряжения перегородок с перекрытиями после заделки швов заделать пенопластом толщиной 2см.

Примыкание кирпичной перегородки к стене осуществляется в антисептированые деревянные пробки или (допускается) – в швы кладки. По вертикали перегородки высотой до 2.8 м крепят в двух уровнях: на расстоянии 750мм от пола и от потолка. В уровне крепления перегородки к стене по вертикали в каждые три шва укладывается металлический каркас. Прокладывают слой подкладочного рубероида и по слою цементного раствора М100 толщиной 10мм выполняют перегородку. Кладку ведут в пустошовку с последующим оштукатуриванием. Все кирпичные стены и перегородки оштукатурить. Толщина штукатурного слоя 10мм. Зашпаклевать.

Несущая часть – сборная, железобетонная плита покрытия 220.

Выполнить разуклонку из легкого бетона. Пароизоляцию следует выполнить поверх плиты покрытия из полиэтиленовой плёнки. После чего поверх полиэтиленовой плёнки – утеплитель, толщиной 245,7мм. а затем устроить цементно-песчаную стяжку толщиной 30мм. которая применяется для создания уклона, основания под основной водоизоляционный ковёр.

Основной водоизоляционный ковёр изготовлен из высококачественного битумно-полимерного кровельного гидроизоляционного материала нового поколения на не гниющей основе.

Для верхнего слоя кровли производится водоизоляционный ковёр, с крупнозернистой или мелкозернистой посыпкой с лицевой стороны.

Для нижнего слоя кровли, с покрытием из полиэтиленовой плёнки. Укладывание осуществляется путем под плавление нижней поверхности материала газовой горелкой.

В здании запроектирован внутренний организованный водоотвод с крыши, количество водоприемных воронок три в соответствии с нормой на одну воронку 800м2. По всему периметру наружного обвода кровли под наклоном 20° укладывается профилированные листы

В комнатах особого назначения, коридорах и санузлах применен плиточный полы.

Таблица 1.2- Экспликация полов

Номер помещения Тип пола Схема пола или тип пола по серии Элементы пола Площадь м2
Помещения жилые первого этажа Линолеум   5.Линолеум 4.стяжка на цем-песч. раствора 3.1 слой гидроизоляции 2.Теплоизоляционный слой 1.ЖБ плита перекрытия   135,78

 

Продолжение таблицы 1.2

Помещения жилые 2-10 этажей Линолеум   5. Линолеум 4. Мастика 3.Стяжка 2. стяжка на цем-песч. раствора 1.ЖБ плита перекрытия 1398,24
Санузел, кухня первого этажа Керамическая плитка 1.Керамическая плитка на клеящем составе. 2.Гидроизоляция полимикс ГС. 3.Слой р-ра для уклона. 4. 1 слой рулонного материала 5.Утеплитель. 6.Ж/б плита 220 69,51
Санузел, кухня 2-10 этажей Керамическая плитка   5. Покрытие плитка керамическая 4. Плиточный клей 3. Гидроизоляция 2. Стяжка 1.ЖБ плита перекрытия 710,46
Коридор, процедурные, кладовые первого этажа Мозаично-бетонный пол 1. Покрытие мозаичное 2. Стяжка 3. Гидроизоляция 4.Утеплитель. 5.Ж/б плита 220 145,24
Коридор, процедурные, кладовые 2-8 этажей Мозаично-бетонный пол 1. Покрытие мозаичное 2. Стяжка 3. Гидроизоляция 4.Ж/б плита 220 1013,13

 

Окна запроектированы из дерева с тройным остеклением и с стеклопакетами. Дверные блоки приняты однопольные и двупольные с глухим полотном. Устраивается слив из оцинкованной стали. Всего запроектирован 3 типа окон.

Оконные и дверные коробки крепятся к стенам с помощью распорных дюбелей. Зазор между коробкой и стеной тщательно заполняется монтажной пеной. Коробку антисептируют и обкладывают по периметру слоем гидроизоляционного материала. Внутренние и наружные откосы штукатурятся.

Запроектировано 6 типа дверей.

По периметру дверной коробки устраивается пенополиуретановая уплотняющая прокладка. Внутренние двери в комнаты и кухню имеют обязательное полотно с остеклением, дверные коробки без порогов. Навеска на две петли.

Таблица 1.3 - Ведомость проёмов

Марка, поз. Размер проема, мм Примечания
ОК1 1810х1210 80(окна)
ОК2 910х1210 77(окна)
ОК3 2110х1210 20(окна)
Д1 910х2070 158(дверь в комнату)
Д2 1310х2070 58(дверь в комнату)
Д3 760х2070 118(сан. узлы)
Д4 760х2070 79(балконы)
Д5 1310х2070 5 (входные)
Д6 760х2070 2 (выход на крышу)

 

 

poisk-ru.ru

Конструктивное решение | Проектирование жилых зданий

Выбор конструктивного решения детально рассматривался в главах, посвященных конструктивным элементам. Обмен мнениями с инженером-конструктором и исследование возможностей не всегда удается организовать достаточно скоро. Тем не менее проектировщику, хотя он сам не является инженером-конструктором, необходимо иметь достаточное «конструктивное чутье», чтобы определить подходящие конструктивные принципы сразу же, как только он начинает обдумывать решение здания, даже раньше, чем он и инженер будут готовы приступить к составлению сметы.

Условия программы и сложившееся мнение на этот счет самого архитектора — это уже начало процесса выбора решения. Основное содержание проектируемого объекта уже изучено, положение гаража по отношению к зданию определило размещение колонн в зависимости или независимо от стоянок. Характер грунтов и потребность в сваях исследованы. Архитектурные формы основаны на выраженном каркасе, скрытом каркасе или каркасе с частичной облицовкой (с кирпичной кладкой или навесными стенами). Все варианты решения планировки типового этажа ведут к определению возможного ритма в положении фасадных элементов, каркаса и окон.

 

Каждая конструктивная система со своими собственными, присущими ей ограничениями ставит свой отпечаток на построении плана этажа. Только хорошо понимая влияние конструктивных систем на планировочное решение и экономические характеристики здания, можно сделать выбор одной из них. Преимущественное распространение в практике какой-либо системы и склонности конструктора, если на этой стадии конструктор уже выбран, сделает решение более легким.

 

Конструктивное решение. Коридорные жилые дома. Многоэтажные жилые дома. Медотология проектирования. Проектирование жилых зданий

 

1 — три равных пролета; 2 — внешняя зона; 3 — внутренняя зона; 4 — стальной каркас; 5 — железобетонный каркас

 

По ряду причин, уже рассматривавшихся ранее, наиболее распространенной системой конструктивного решения многоэтажных зданий является бетонный каркас. В этом случае, когда используются большие пролеты (до 6,7 м), бетонный каркас близок по построению к стальному каркасу (1, 2), за исключением того, что при бетонном каркасе форма колонн легче приспосабливается к планировочному решению. Внутренние колонны могут быть не в абсолютно строгой сетке (3, 6, 10), и могут быть использованы даже «плавающие формы». Большепролетная система, при которой толщина плит должна быть 18 см и более, требует больших затрат, чем малопролетная. Однако она имеет свои преимущества. Стандартные трубопроводы могут быть размещены в толще 19-см плит, в то время как применение тонких плит вызывает необходимость в таких дополнительных устройствах, как специальные каналы, утепленные потолки в санитарных узлах или утолщение плит перекрытий в определенных местах. Большепролетное решение лучше приспосабливается к решению стоянок автомашин, и при этом реже возникает необходимость смещать колонны. Трехпролетное решение ширины корпуса делает возможным использование наружных пролетов в качестве проезжих частей на этажах, отведенных под гараж.

 

Малопролетная система (пролеты до 4,5—4,8 м) весьма экономична благодаря тонким плитам перекрытий (12,5—14 см) и сокращенной в них арматурой. Стоимость увеличенного количества колонн перекрывается экономией на плитах. Недостаток этой системы — увеличение количества свай, если только не может быть использовано опирание двух колонн на одну сваю или У-образные сваи. Эта система также не очень удобна при размещении стоянок под зданием. В малом пролете может поместиться только одна автомашина, и много пространства остается лишним, что может быть исправлено только дорогостоящим перемещением колонн. Это повышение стоимости первого этажа должно быть сравнено с экономическими преимуществами, которые достигаются в результате применения тонких панелей на большом числе этажей. Большое планировочное преимущество малопролетной системы — ее гибкость в размещении колонн (13). Действительно, вместо формирования решетки, с учетом которой должен создаваться план здания, колонны могут быть размещены после выполнения предварительного варианта плана при том условии, однако, что самое широкое помещение — общая комната — не выйдет за максимальные границы плит перекрытия (4,6—4,9 м).

 

Конструктивное решение. Коридорные жилые дома. Многоэтажные жилые дома. Медотология проектирования. Проектирование жилых зданий

 

Несущие стены из кирпича или сборных элементов с монолитными или сборными перекрытиями могут использоваться в многоэтажном строительстве в определенных границах этажности. Выбор пролетов не вызывает осложнений независимо от типа перекрытий. Внутренние стены могут быть приспособлены к решению плана, хотя определенная дисциплина проектирования, естественно, требуется.

 

На фасаде конструктивная система лучше всего может быть выражена, когда несущие стены перпендикулярно пересекают прозрачные наружные стены. Недостаток этого конструктивного решения наряду с ограничением высоты здания (в связи с чем эта система подходит больше для домов средней этажности) заключается в сложности решения первого этажа, когда на нем размещаются стоянки машин или помещения общественного пользования.

 

Автор: John Macsai / Джон Максаи. Источник: "Housing". John Wiley & Sons. New York. 1976 / «Проектирование жилых зданий». Стройиздат. Москва. 1979

housing.totalarch.com

Типы зданий — конструктивные решения зданий

Типы зданий

Конструктивные решения зданий

В здании различают подземную часть и надземную.

Элементы здания в зависимости от назначения могут быть:

  1. ограждающими — изолирующими от внешних воздействий или разделяющими одни конструкции от других;
  2. несущими — воспринимающие нагрузки вышележащих элементов;
  3. совмещающими — одновременно ограждающие и несущие.

Подземной частью здания является фундамент. Он принимает на себя нагрузку от расположенных выше конструкций и распределяет их по основанию.

Само помещение от внешних факторов защищают стены — вертикальные ограждения. Стены могут быть внутренними и внешними. Нагрузку от других перекрытий стены передают фундаменту.

Разные виды стен имеют разные механизмы работы. Несущие стены удерживают собственный вес и вес вышерасположенных конструкций. Эта нагрузка транслируется ими на фундамент. Самонесущие стены за исключением принятия нагрузки вышележащих элементов делают то же самое. Навесные, или ненесуще стены воспринимают только нагрузку от собственного веса в пределах одного этажа.

Несколько сходную с несущими стенами функцию выполняют опоры, которые вес вышерасположенных конструкций транслируют на фундамент. Опорами называют колонны из железа и бетона либо из кирпича.

Ригели — это горизонтальные части конструкции, создающие опору для перекрытий.

Функция перекрытия заключается в разделении здания и распределении нагрузок на стены и опоры. Перекрытия по своему расположению в здании делятся на три типа — надподвальные, междуэтажные и чердачные

Функция перегородок заключается только в разделении смежных помещений, они не принимают и не передают нагрузку.

Сообщение между этажами обеспечивает лестница.

Защиту от влияния внешних факторов обеспечивает крыша. Она же является завершающей здание конструкцией. Крыши могут иметь чердак — пространство между перекрытиями верхнего этажа и непосредственно самой крышей, либо могут не иметь чердака. В этом случае перекрытия верхнего этажа и крыши представляют собой объединенную конструкцию.

Так же в здании присутствуют окна. Они прозрачны и обеспечивают естественное освещение в помещениях. А также двери — ограждения между помещениями, которые являются подвижными и позволяют войти в помещение и выйти из него.

Конструктивные решения зданий

Конструктивные типы зданий

Конструктивные элементы зданий соединяясь между собой образуют несущий остов (скелет) здания.

По виду несущих элементов различают следующие типы зданий

  1. бескаркасный — несущие элементы: стены. Такой тип зданий применяется в жилом строительстве, для школ, больниц и т.д.;
  2. каркасный — несущие элементы: колонны, ригели, плиты перекрытия; ограждающие элементы: стены. Применяется в высотных домах и больших помещениях;
  3. с неполным каркасом — несущие элементы: внутренние колонны и наружные стены. Применяется редко.

Каждый конструктивный тип здания имеет несколько конструктивных схем, которые отличаются расположением несущих элементов.

Расположение несущих стен

Для бескаркасного конструктивного типа:

  1. с продольным расположением несущих стен;
  2. с поперечным расположением несущих стен;
  3. с перекрестным расположением несущих стен. Применяется только для панельных зданий.

Для каркасного конструктивного типа зданий:

  1. с продольным расположением ригелей;
  2. с поперечным расположением ригелей;
  3. безригельные.

Обеспечение пространственной жесткости

Здание и его элементы подвергаются воздействию горизонтальных и вертикальных нагрузок. Устойчивость и пространственная жесткость обеспечивается:

  1. в бескаркасных зданиях. Надежное соединение поперечных стен и стен лестничных клеток с продольными стенами. Надежное соединение междуэтажных перекрытий между собой и стенами;
  2. в каркасных зданиях. Надежное соединение колонн, ригелей и перекрытий в геометрически неизменяемую систему (многоярусная рама). Установка между колоннами диафрагмы жесткости на каждом этаже. Укладка в междуэтажных перекрытиях плит распорок между колоннами.

knep.ru

Конструктивная система зданий и сооружений. Основы проектирования

Конструктивная система зданий состоит из взаимосвязанных между собой элементов строения. Все вертикальные и горизонтальные составляющие работают в единой совокупности и обеспечивают устойчивость, жесткость и прочность возводящихся сооружений. Горизонтальные конструкции воспринимают на себя бытовые и эксплуатационные нагрузки и передают их вертикальному несущему каркасу. Элементы остова здания противодействуют ветровым усилиям, воспринимают нагрузки от человеческой деятельности, несут на себе вес горизонтальных составляющих и передают воздействия на фундамент и основание.

конструктивная система зданий

Горизонтальные несущие элементы

Эти конструкции представлены в сооружении элементами, которые в плане составляют большую протяженность. Конструктивная система зданий предполагает, что плиты, монолитные участки, балки, ригеля и фермы проектируют из бетона, металла, дерева в зависимости от требуемой нагрузки и пролетных размеров.

Изначально, на заре эпохи строительства, горизонтальные перекрытия строились по принципу опорных балок с настилом из материала покрытия. Но современное проектирование зданий и сооружений использует железобетонные пустотные, ребристые, п-образные, корытные плиты перекрытия, которые одновременно объединяют в своей работе опорные ригеля и площадь, пригодную для эксплуатации.

Передача нагрузок с горизонтальных элементов

Осуществляется по схеме, когда воздействие передается на все несущие вертикальные элементы или распределяется на выбранные для этой цели конструктивные жесткие стены, диафрагмы, связи между стойками или колонны. Для индустриальных сооружений конструктивная схема предусматривает совмещенный способ передачи нагрузок с распределением горизонтальных усилий на элементы жесткости и пропорционально между вертикальными составляющими.

проектирование зданий и сооружений

Плиты перекрытия относят к несущим диафрагмам жесткости, они совмещают горизонтальное распределение нагрузок и передачу их вертикальным элементам. Железобетонные плиты выравнивают площадь в помещении и перемещают усилия, благодаря жесткому соединению с вертикальными конструкциями.

Применение железобетона обусловлено тем, что по требованиям противопожарной безопасности, плиты высотных зданий должны выполняться из несгораемого материала. Экономическое обоснование затрат на изготовление панелей перекрытия позволило применять их массово в строениях любого типа. Плиты в конструкции здания выполняют сборными, монолитными или сборно-монолитными.

Разнообразие вертикальных несущих элементов

В соответствии с применяемым видом вертикальных элементов, собирающих усилия, конструктивная схема зданий подразделяется на четыре основных вида:

  • плоскостная система содержит в составе только стены и ребра жесткости;
  • каркасная и рамная, состоящая из стержневых и ограждающих (диафрагмовых и стеновых) составляющих;
  • ствольная, вмещающая на всю высоту постройки внутренние стержни объемно-пространственного полого сечения;
  • оболочковая система, применяющая наружные объемные решения в виде панциря замкнутого типа с тонкими элементами.

Индустриальные конструктивно-технологические системы зданий

конструктивная схема

Жилые дома имеют собственные типологические признаки, к ним относят вертикальные несущие элементы, располагающиеся в плоскости стен. Использование колон в качестве основных конструкций уже на первоначальном этапе индустриального развития позволило выделить четыре схемы проектирования:

  • с поперечным размещением опорных ригелей;
  • с продольным расположением несущих балок;
  • с перекрестной системой устройства длинномерных элементов;
  • без применения в конструкции любых прогонов.

Проектирование зданий и сооружений по индустриальному методу позволило не только сделать работу перекрытий более взаимосвязанной, но и расширить число типов вертикальных несущих элементов. Совсем недавно применяется конструктивное решение с использованием стволов жесткости замкнутого типа. Эти элементы располагают обычно в центральной части строения, чтобы удобно было расположить там вентшахты, лифты, мусоропроводы. Большие по протяженности постройки требуют установки нескольких стволов жесткости.

Конструктивная схема в виде несущих оболочек является молодым архитектурным решением. Ее внешний вид может имитировать обилие призм, цилиндров, пирамид или других объемных геометрических фигур.

Выбор конструктивного решения

конструктивно технологические системы зданий

Схема здания является обобщенной статической характеристикой постройки, не ставящей целью определить материал производства и метод строительства. Например, бескаркасная стеновая плоская конструкция одновременно эффективно работает в исполнении из кирпича, дерева, бетона, пенобетона и многих других современных материалов.

Комбинированная конструктивная система зданий описывает вариант проектировочного решения по составу и типу расположения основных продольных и поперечных элементов в разных направлениях. Ее тип выбирают на первоначальном этапе проектирования с учетом выдвинутых технологических эксплуатационных требований и рационального объемно-планировочного решения.

Помимо этих аспектов, во внимание при выборе проектной схемы принимают характер распределения горизонтальных усилий и взаимодействие их с вертикальными каркасными элементами. Конструктивные системы промышленных зданий определяют с учетом влияния архитектурного решения и типа строения. На выбор проекта оказывают влияние этажность постройки и условия строительства в инженерно геологическом плане.

Применение различных конструктивных решений в проектировании домов и построек

Каркасное решение с рамным пространственным вариантом применяется в строительстве стойких к сейсмологическим катаклизмам зданиях и постройках высотного типа более девяти этажей, а также в других строениях в обычных условиях. Это основная развитая система проектирования зданий, в жилищном строительстве применяется редко из-за необоснованной экономической дороговизны.

конструктивные системы промышленных зданий

Бескаркасный тип пространственного решения используется в строительстве жилищных построек, применяют для проектирования высоток до 30 этажей. Объемно-блочная конструктивная система зданий состоит из несущих элементов, составленных из помещенных один на другой объемных самонесущих блоков. Так называемые столбы работают в связке, благодаря прочному соединению между собой при помощи жестких иди гибких связных элементов.

Каркасно-диафрагмовое решение постройки

Система относится к комбинированным схемам с неполным каркасом и основывается на распределении функций стационарного равновесия между стержневыми и стеновыми несущими изделиями. Конструктивные системы высотных зданий построены на принципе передачи горизонтальных нагрузок на вертикальные стеновые диафрагмы, а на стержневые элементы действуют вертикальные усилия, возникающие в каркасе. Таким методом возводится большинство высотных панельно-каркасных зданий жилого типа в обычных условия строительства и в сейсмологических опасных районах.

Каркасно-блочное пространственное решение

конструктивные системы монолитных зданий

Основывается на совместной работе блоков и элементов каркаса, причем объемные конструкции выступают в качестве несущих или навесных элементов. С помощью железобетонных блоков заполняют пространство в несущей каркасной решетке. Нагружаемые элементы устанавливают один на другой на горизонтальных платформах каркаса, которые устраиваются через 3-5 этажей. Такая система отлично себя зарекомендовала в постройках выше 12 этажей.

Архитектурные и экономические требования определяют схему каркаса при выборе проекта. Длинномерные элементы проектируют так, что они не ущемляют планировочное решение, при этом потолочные ригели не выступают на поверхности в жилых постройках. Поперечное расположение прогонов характерно для высотных зданий с регулярной ячеистой структурой в плане (гостиницы, общежития), при этом шаг несущих ригелей чередуется со стенами и перегородками. Продольное расположение длинномерных нагружаемых балок применяется в проектах жилых зданий квартирного типа.

Безригельный каркас применяется при возведении жилых домов, если использование сборных железобетонных конструкций нецелесообразно из-за отсутствия в данном регионе крупных производственных объединений. Безбалочная система характеризуется невысокой надежностью и дороговизной, используется в строительстве монолитных и комбинированных сборно–наливных строений по методу подъема этажей и скользящей опалубки.

Строительные системы зданий

Это понятие характеризует конструктивное решение в комплексе технологического решения по способу возведения строения и выбору материала для применяющихся элементов и узлов. Конструктивные строительные системы зданий проектируются с несущими стенами из мелкоразмерных блоков, кирпича, естественного камня, керамики или бетона. Системы подразделяют на полносборные и традиционные.

Традиционная строительная схема

конструктивные строительные системы зданий

В основе системы лежит ручное выполнение кладки стен. Говоря об индустриальном методе строительства, следует отметить, что от традиционной схемы остается возведение ограждающих элементов. Все остальные детали здания, такие как перекрытия, лестницы, прогоны, колонны и другие, заимствованы в индустрии от полносборного проекта, что возводит традиционное строительство на высокий уровень индустрии.

У традиционной системы преимущество состоит в том, что малые размеры стеновых камней позволяют строить дома различной формы, любой высоты. Кирпичные стены надежно эксплуатируются длительное время, имеют высокий порог огнестойкости, лицевая кладка не требует штукатурных работ. К недостаткам относят большую трудоемкость и зависимость прочностных характеристик от технологии производителя и мастерства каменщика.

Полносборная система

По этой схеме выполняют проекты домов, возведение которых основывается на монтаже крупных сборных элементов (панелей, блоков), изготовленных из кирпича, керамики, железобетона. Полносборные объекты строят по системам:

  • из крупных блоков;
  • с применением панелей;
  • с навеской стеновых плит на каркасе;
  • из объемных блоков;
  • из монолитного бетона.

Крупноблочная система строительства

Такие виды конструктивных систем зданий используются в строительстве жилых построек высотой до 22 этажей. Крупные горизонтальные блоки ставятся по типу кирпичной кладки с перевязкой швов. Преимуществами крупноблочной системы является простота и скорость установки элементов, возможность применять различные материалы. Ограниченное количество типоразмеров требует небольшого вложения средств, при этом возводятся разнообразные формы.

Панельные конструкции сооружений

По этой схеме проектируются дома высотой от 14 до 30 этажей, соответственно, в сейсмических районах и в обыкновенных условиях. Конструкция стены состоит из отдельных панелей, установленных одна на другую без перевязки швов на цементном растворе. Их устойчивость обеспечивается сваркой закладных деталей, а при эксплуатации прочным соединением связей и стыков. Применение системы снижает трудоемкость до 40%, стоимость возведения до 7%, уменьшает общую массу строения на 20-30%.

Каркасно-панельное решение проекта

Постройки возводятся с несущим каркасом из металла или сборного железобетона и обрамляются навесными панелями из различных материалов. Разрешается строить здания по такому типу до 30 этажей. В основном используется в общественных зданиях, так как в жилищном строительстве она уступает панельной по экономическим и техническим показателям.

Объемно-блочное строительство

Этот метод возведения относится к индустриальным видам и заключается в установке пространственных элементов из железобетона массой до 25 т, содержащих в объеме одно помещение (кухню, комнату, санузел и др.) Блоки выстраивают без перевязки швов. Такой способ позволяет уменьшить трудоемкость еще на 15 % по сравнению с панельным методом. Производство крупнопанельных блоков на 15% дороже, чем панелей. Строят дома малой этажности в сейсмических районах и 16-этажные в обычных условиях.

Монолитные системы строительства

Их используют для построек повышенной этажности. Конструктивные системы монолитных зданий включают сооружения, в которых все несущие элементы и узлы сделаны с применением железобетона. Комбинированные схемы сборно-монолитного дома предполагают сбор нагрузок на каркас из сборных железобетонных элементов. Монолитные строения проектируют без устройства каркаса, а сборно-монолитные строят с каркасом или без него.

К индустриальным методам в этой области относят строительство с применением бетонирования в опалубке:

  • скользящей;
  • объемной переставной;
  • щитовой крупноразмерной.

виды конструктивных систем зданий

Возведение монолитных построек на каркасе выполняют методами:

  • подъема перекрытий;
  • преставления этажей.

Монолитная система соответствует по прочности сборным типам строений, расширенно применяется в тех районах, где можно активно использовать местные материалы и не вкладывать средства в развитие производственной базы.

fb.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта