Конструктивное решения здания определяется выбором конструктивной и строительной систем и конструктивной схемы (КС).
Конструктивные системы зданий
Конструктивная система это совокупность взаимосвязанных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость. Несущие конструкции здания состоят из взаимосвязанных вертикальных и горизонтальных элементов. Горизонтальные несущие конструкции воспринимают вертикальные нагрузки и поэтажно передают их вертикальным несущим конструкциям, а через них основанию здания. Горизонтальные конструкции, как правило, выполняют в здании роль диафрагм жесткости, воспринимают горизонтальные нагрузки и воздействия и передают усилия от этих воздействий на вертикальные конструкции. Передача горизонтальных конструкций осуществляется двумя путями:
1) - распределением их на все вертикальные конструкции здания.
2) - распределением на отдельные специальные вертикальные элементы жесткости (стены, диафрагмы, ветровые связи, стволы жесткости).
Различают следующие виды вертикальных несущих конструкций.
1) Стержневые (стойки каркаса)
2) Плоскостные (стены)
3) Объемно-пространственные (объемные блоки)
4) Стволы жесткости - объемно-пространственные внутренние несущие конструкции на высоту здания в виде тонкостенных стержней открытого или замкнутого профиля.
5) Тонкостенные внешние несущие объемно-пространственные оболочки замкнутого профиля.
Соответственно видам вертикальных несущих конструкций различают пять основных конструктивных систем зданий (жилых).
1) Каркасная система. (колонны, ригели, по ригелям плиты перекрытия)
Применяется преимущественно в общественных и промышленных зданиях, многоэтажных сейсмостойких жилых зданиях высотой 9 этажей и более.
2) Бескаркасная (стеновая система)
Самая распространенная в жилых зданиях. используется в зданиях различных планировочных типов высотой от одного до 30 этажей.
3) Объемно-блочная система
Представляет собой группу отдельных несущих столбов, состоящих из установленных друг на друга объемных блоков и объединенных гибкими или жесткими связями. Применяется для жилых зданий высотой до 12 этажей в обычных и сложных грунтовых условиях.
4) Ствольная система
Применяется в зданиях высотой более 16 этажей, компактных в плане, особенно в условиях сейсмики и неравномерных деформаций основания.
5) Оболочковая система (периферийная)
Применяется для уникальных высотных зданий жилого , административного или многофункционального назначения.
Наряду с основными конструктивными системами широко применяют комбинированные, совмещающие одновременно два вида вертикальных несущих конструкций, а также смешанные конструктивные системы, сочетающие в здании по его высоте или протяженности две или несколько основных или комбинированных конструктивных систем.
Вопрос 7
Конструктивные схемы
Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций.
В каркасных зданиях применяют три конструктивные схемы:
а) - с поперечными ригелями
б) - с продольными ригелями
в) - безригельную.
Каркас с поперечным расположением ригелей применяют в многоэтажных зданиях с регулярной планировочной структурой совмещая шаг поперечных перегородок с шагом несущих конструкций (здания общежитий).
Каркас с продольным расположением ригелей применяют в жилых зданиях квартирного типа и массовых общественных зданиях сложной планировочной структуры (здания школ).
Безригельный (безбалочный) каркас используют в многоэтажных промышленных зданиях реже - в общественных зданиях. Он имеет преимущество при возведении зданий в сборно-монолитных конструкциях методом подъема перекрытий или этажей.
В зданиях бескаркасной системы используют пять конструктивных схем.
1. Перекрестно-стеновая с перекрестным расположением внутренних несущих стен при малом шаге поперечных стен.
А- ненесущие и самонесущие продольные наружные стены Б- несущие продольные наружные стены
Не допускает трансформации планов здания. Обладает высокой пространственной жесткостью. Применяется в многоэтажных жилых зданиях, особенно возводимых в сейсмических и сложных грунтовых условиях.
2. Поперечно стеновая со смешанным (большим и малым) шагом несущих стен и отдельными продольными стенами жесткости.
Позволяет более разнообразно решать планировку жилых зданий, размещать встроенные нежилые помещения в первых этажах. Обеспечивает удовлетворительное планировочное решение детских учреждений и школ.
3. Поперечно-стеновая с большим шагом поперечных несущих стен и отдельными продольными стенами жесткости
Уступает схеме 2 в вариантности объемно-планировочных решений, но позволяет сократить номенклатуру изделий.
4. Продольно-стеновая с продольными наружными и внутренними стенами и редко расположенными поперечными стенами диафрагмами жесткости.
Традиционная в проектировании жилых и общественных зданий малой, средней и повышенной этажности с каменными стенами. Обеспечивает большую свободу планировочных решений.
5. Продольно-стеновая с продольными наружными несущими стенами, редко расположенными поперечными стенами и редко расположенными поперечными диафрагмами жесткости.
Обеспечивает максимальную свободу планировки помещений и трансформацию их планов в течении всего срока эксплуатации здания. Применяется в жилых зданиях высотой до 10 этажей.
Вопрос 8
Строительные системы
Строительная система это комплексная характеристика конструктивного решения здания по материалу и технологии возведения основных несущих конструкций.
Строительные системы зданий с несущими конструкциями из кирпича и мелких блоков бывают традиционные (ручная кладка) и полносборные (крупноблочная панельная). Традиционная система является основной.
Преимущества:
1. Возможность реализации разнообразных форм зданий и их элементов.
2. Хорошие эксплуатационные качества (огнестойкость, долговечность, теплоустойчивость, ремонтопригодность)
Недостатки:
1. Трудоемкость возведения.
2. Нестабильность прочностных характеристик кладки, подверженных влиянию сезона возведения и квалификации каменщика.
Строительные системы зданий со стенами из кирпичных панелей. Панели несущих стен изготовляются высотой в этаж и длиной в 1-2 конструктивно-планировочных шага. Объединение отдельных камней в панель достигают их предварительной укладкой на цементном растворе в стальные формы с последующим вибрированием. По сравнению с ручной кладкой прочность на сжатие увеличивается в 1,5 раза, трудозатраты снижаются на 25%, сроки строительства на 30%. Объем использования невелик и носит экспериментальный характер.
Полносборные здания с несущими конструкциями из бетонных и ж/б элементов выполнимы на основе крупноблочной, панельной, каркасно-панельной и объемно-блочной строительной системы.
Крупноблочная строительная система применяется для жилых зданий высотой до 22 этажей. Предусматривает установку крупных блоков массой 3-5 тон горизонтальными рядами на растворе с взаимной перевязкой швов.
Преимущества по сравнению с каменной кладкой:
1. Снижение массы конструкций на 30-40%.
2. Снижение трудозатрат на 40%
3. Уменьшение стоимости строительства на 6-7%.
Мировая практика уходит от сборного ж/б и обращается к другим конструкциям.
Каркасно-панельная строительная система с несущим сборным ж/б каркасом и наружными стенами из панелей. Применяется в строительстве зданий высотой до 30 этажей. Основная сфера - массовые общественные и производственные здания. Применение в жилых зданиях ограничено.
Объемно-блочная строительная система. Основана на использовании крупных объемно-пространственных ж/б элементов массой до 25тонн, заключающих в себе жилую комнату или другой фрагмент здания.
Преимущества:
1. Снижение трудозатрат на 15-20% по сравнению с панельным строительством.
2. Прогрессивное соотношение трудозатрат на заводе и строительной площадке 80х20% против 50х50%.
Недостаток - большие капиталовложения в производственную базу.
Монолитная и сборно-монолитная строительные системы.
Монолитные здания проектируют бескаркасными. Сборно-монолитные каркасными и бескаркасными. Объем монолитного и сборно-монолитного домостроения в отечественной практике имеет тенденцию к увеличению.
Преимущества:
1. Индустриальность
2. Низкий расход арматурной стали (на 10% меньше панельного домостроения).
3. Низкие капиталовложения в производственную базу.
4. Широкие архитектурно-композиционные возможности.
Недостаток - подверженность влиянию природно-климатических и погодных условий.
Строительные системы зданий из дерева и пластмасс.
Применяют для возведения зданий высотой в 1-2 этажа.
Различают следующие системы из дерева:
Традиционная с несущими рублеными стенами из уложенных по периметру стен горизонтальных рядов (венцов) боревен.
Индустриальные:
Брусчатая- с несущими стенами из брусьев квадратного или прямоугольного сечения, каркасная с заполнением пространства между стойками утеплителем и обшивкой на постройке (каркасно-обшивная) или щитами заводского производства (каркасно-щитовая).
Бескаркасная - щитовая или панельная.
Вопрос 9
Виды жилых зданий
По капитальности жилые здания делят на 4 класса.
К первому классу относятся жилые здания любой этажности со степенью огнестойкости и долговечности не ниже 1-й.
Ко второму классу относят жилые здания высотой не более 9-ти этажей . Долговечность и огнестойкость не ниже 2-й степени.
К третьему классу относят жилые здания высотой не более 5-ти этажей , долговечностью не ниже 2-й, огнестойкостью не ниже 3-й степени.
К четвертому классу относят жилые здания высотой не более 2-х этажей, долговечностью не ниже 3-й степени, огнестойкость не нормируется.
По этажности жилые здания подразделяют н
- малоэтажные (1-2 этажа);
- средней этажности (3-5 этажей);
- многоэтажные (6 и более этажей)
Среди многоэтажных выделяют здания повышенной этажности (11-16 этажей) и высотные (более 16 этажей).
Рыночная экономика предопределила преимущественное развитие малоэтажного жилищного строительства с сохранением многоэтажной застройки в крупных городах.
Предусматриваются следующие доли:
В крупных городах 20-25%, в средних и больших 50-75%, в малых 90-100% объемов жилищного строительства. (Крупный город - 250-500 тыс. жителей, большой - от 100 до 250 тыс. жителей, малый - до 50 тыс. жителей).
По числу квартир жилые здания подразделяются на:
- одноквартирные
- двухквартирные
- многоквартирные
По своему назначению, определяемому контингентом населения и временем проживания здания подразделяются на: - квартирные дома, - здания с развитой системой обслуживания (общежития, дома гостиничного типа, дома для инвалидов и престарелых).
Основным видом жилых зданий являются квартирные дома, предназначенные для посемейного заселения.
Квартирные дома могут быть двух типов:
- с приквартирными участками, непосредственно связанными с каждой квартирой;
- без индивидуальных земельных участков (дома городского типа).
Наиболее типичные дома с приквартирными участками - малоэтажные жилые дома.
Достоинства:
1. Возможность применения облегченных конструкций и дешевых местных строительных материалов.
2. Сжатые сроки возведения.
3. Простые метода механизации и организации строительства.
4. Возможность использования личного труда населения.
5. Простые системы инженерного оборудования домов и дешевые покрытия проездов для транспорта.
6. Хорошая связь с природным окружением. Благоприятные условия для отдыха и хозяйственного использования участка.
Недостатки:
1. Низкая капитальность зданий.
2. Увеличение радиусов обслуживания населения коммунально-бытовыми учреждениями.
3. Увеличение площади территории строительства.
По характеру жилищных запросов население районов с малоэтажной застройкой может быть разделено на 4 категории:
1. Население, ведущее подсобное хозяйство, включающее сад, огород, содержание скота и птицы.
2. население, которое предпочитает вести ограниченное подсобное хозяйство, в виде сада и огорода, возможно разведение птицы.
3. население, запросы которого ограничены жилищем с небольшим участком земли для сада, цветника или места отдыха.
4. население, которое не ведет подсобного хозяйства и предпочитает жилище городского типа.
Для 1-й категории населения необходимы дома усадебного типа - одно или двух этажный. одно или двухквартирные с приквартирными участками земли 0,12-0,16га. и хозяйственными постройками.
Для 2-й категории населения рационально применение блокированных домов с квартирами в одном или двух уровнях с участками земли 0,04-0,06га. Блокированный жилой дом - здание квартирного типа, состоящее из 2-х и более квартир, каждая из которых имеет непосредственный выход наружу.
Для 3-й категории целесообразно применение блокированных жилых домов с квартирами в 2-х уровнях и приквартирным участком 0,02-0,04га. или коттеджей. Коттедж - небольшой жилой благоустроенный дом (обычно двухэтажный) с небольшим участком земли.
Для 4-й категории целесообразны секционные дома городского типа.
Дома усадебного типа подразделяют на :
1. Одноквартирные дома с квартирами в одном уровне.
2. Одноквартирные дома с квартирами в двух уровнях:
- мансардные (без излома кровли и с изломом кровли)
- дома со вторым этажом , расположенным лишь над одной их частью, перекрытые односкатной кровлей;
- дома с полноценным вторым этажом, равным по площади нижнему, с односкатной или двускатной кровлей;
- дома со смещенным уровнем полов (гористая местность).
Для индустриального строительства наиболее подходят дома с равными по площади этажами. Дома с квартирами в двух уровнях целесообразны, когда площадь квартиры превышает 50м2.
Усадебные дома с квартирами в одном уровне позволяют:
- придать жилым комнатам наиболее удобные пропорции;
- рационально разместить световые проемы;
- организовать правильную ориентацию помещений по сторонам света;
- обеспечить наилучшую связь с участком.
Блокированные дома обычно основаны на соединении вряд нескольких квартир с изолированными входами. К каждой квартире примыкают приквартирные участки.
Достоинства:
- предпосылки для организации индустриального строительства;
- значительное уменьшение периметра наружных стен, что обуславливает снижение материалоемкости, трудоемкости возведения, сметной стоимости и теплотехнических потерь;
- повышенная плотность застройки;
- сокращение длины инженерных коммуникаций.
Основные схемы блокировки.
1. Однорядная
2. Двухрядная
3. Пилообразная
4. Со сдвигом, образующим дворики
4. Шахматная
6. Из Г-образных квартир-блоков с образованием двориков.
Дома блокировочных типов бывают:
1. Одноэтажные
2. Двухэтажные с квартирами в двух уровнях
3. Двухэтажные с квартирами, размещенными поэтажно.
Наиболее распространенными являются квартиры, расположенные в двух уровнях. Экономичность блокированных домов повышается с увеличением числа блоков, однако соединение в ряд свыше 10 блоков нецелесообразно.
Дома городского типа.
По своей объемно-планировочной структуре подразделяют на секционные, точечные (башенного типа), коридорные, галерейные и комбинированные.
Вопрос 10
Секционные дома
Наиболее массовые. Характеризуются группировкой в каждом этаже нескольких квартир, входы в которые предусмотрены с площадок общей лестничной клетки.
Объемно-планировочный элемент дома, образованный одной лестничной клеткой с имеющими выход на нее квартирами, отделенный от других частей здания глухой стеной называется секцией.
Достоинства:
1. Возможность расселения семей любого численного состава за счет использования квартир с любым числом комнат.
2. Хорошие условия изоляции каждой квартиры
3. Экономичность.
4. Планировочная гибкость.
Секционные дома могут состоять из нескольких одинаковых или различных по планировке секций и отличаться этажностью и протяженностью . Примыкание секций друг к другу может быть обычное (вровень, торец к торцу), с уступом, со скосом и др. Секции проектируют рядовыми (средними), торцовыми, угловыми (поворотными). Торцовые секции могут выполняться с окнами в торце или глухими стенами. Рядовые секции могут иметь простую прямоугольную или усложненную конфигурацию (Т-образную, Г-образную, крестообразную и др.).
В соответствии с требованиями инсоляции секции проектируют двух видов - широтные и меридианные. Широтные секции предназначены для жилых зданий, расположенных продольной осью в общем направлении "восток-запад" с ориентированием окнами на секторы юг, юго-восток, юго-запад и север, северо-восток, северо-запад. Широтные секции обладают большей градостроительной маневренностью, так как могут быть разнообразной ориентацией.
Меридиональные жилые секции предназначены для жилых зданий, расположенных продольной осью в общем направлении "север-юг" и ориентированы окнами на восток, юго-восток, северо-восток и запад, северо-запад, юго-запад.
Меридиональные экономичнее широтных и обеспечивают более разнообразны набор квартир с различным числом комнат. Секции могут быть 2, 3, 4-х и многокомнатные.
Двухквартирные секции характеризуются двухсторонней ориентацией всех квартир в доме. сто обеспечивает сквозное проветривание и хорошие условия инсоляции каждой квартиры при любой ориентации дома (свободная ориентация). Выделяют два варианта - симметричное решение и асимметричное решение. При поперечных несущих конструкциях симметричные секции решаются проще асимметричных.
Недостаток - повышенная стоимость жилой площади, обусловленная меньшей экономичностью вертикальных коммуникаций (лестницы. лифты) и уменьшением ширины корпуса. Применяются в южных районах.
Трехквартирные секции имеют частично ограниченную или меридиональную ориентацию.
Четырехквартирные секции делятся на две основные группы
1. Секции ограниченной ориентации (меридиональные) рис. а
2 . Секции частично ориентированные (широтные). рис. б
 |
Их достоинства:
1. Компактность решения квартир.
2. Экономичность.
3. Достаточная комфортабельность для небольших семей.
Недостатки:
1. Отсутствие сквозного проветривания во многих квартирах..
2. Небольшая градостроительная маневренность.
Многоквартирные секции увеличивают длину внутриквартирных и внешнеквартирных коммуникаций (коридоров), но создают условия для экономического использования вертикальных коммуникаций (лифтов, лестниц). Применяются, в основном, для домов с лифтами.
Вопрос 11
Точечные дома.
Имеют один узел вертикальных коммуникаций и сравнительно небольшие размеры в плане.
Достоинства:
1. Оптимальные условия инсоляции и проветривания квартир.
2. Маневренное размещение застройки.
3. Разнообразие композиционных решений.
4. Возможность использования сложных грунтовых и ландшафтных условий.
Недостатки:
1. Повышенная стоимость.
2. Увеличенная поверхность наружных ограждений.
По конфигурации в плане подразделяются на :
а-б ) Квадратные или прямоугольные
в) Т-образные позволяют иметь в каждой квартире комнату с окнами на южную сторону.
г) Трехлучевые (трилистники). Угол в 1200 обеспечивает достаточную зрительную изоляцию квартир, размещенных в смежных крыльях, не ухудшая заметно инсоляцию.
д) Крестообразные. Обеспечивают хорошую инсоляцию и проветривание квартир, но значительно увеличивают периметр наружных стен.
е) Парноблочные. Позволяют создать хорошие условия для инсоляции и проветривания квартир, а также изолирование их от шума лифтов.
ж) Сложной конфигурации. Применяют в целях - улучшения санитарно-гигиенических качеств квартиры
- увеличения числа комнат, на благоприятные стороны горизонта
- для обогащения пластического решения фасадов.
Вопрос 12
Коридорные дома.
Здания, в которых квартиры имеют один общий выход через общий коридор не менее чем на две лестничные клетки с характерным развитием горизонтальных коммуникаций.
Достоинства:
1. Эффективность использования лифтов.
2. Возможность применения широких корпусов (14-15м).
3. Уменьшение числа входов в здание.
4. Экономичность.
Недостатки:
1. Малая степень изоляции квартир.
2. Ограниченная (меридиональная) ориентация.
3. Сложность организации сквозного проветривания квартир (но возможно).
Целесообразные области применения - северные районы. районы с ветрами и пылевыми бурями. В коридорных домах целесообразно размещать одно- и двухкомнатные квартиры.
Схемы коридорных домов:
а) - прямоугольная
б) - прямоугольная со смещением
в) - трехлучевая
В прямоугольных домах, как правило, применяют размещение квартир по обе стороны коридора. Иногда устраивают коридоры с односторонней застройкой. Особенно когда один коридор обслуживает два или три этажа.
Вопрос 13
Галерейные дома
В домах галерейного типа входы в квартиры устраиваются с открытых галерей - наружных горизонтальных коммуникаций в виде длинного балкона, расположенных обычно поэтажно с одной из продольных сторон здания. Галерей обслуживаются лестницами и лифтами. Внеквартирные коммуникации (лестницы и галереи) выполняются открытыми.
Достоинства:
1. Экономичность.
2. Простота конструктивной схемы.
3. Высокие санитарно-гигиенические качества квартир обеспечены сквозным проветриванием и оптимальной ориентацией жилых комнат.
4. Удобная и экономичная планировка квартир позволяет размещать со стороны галерей подсобные помещения, а жилые комнаты с противоположной стороны.
Недостатки:
1. недостаточная изоляция квартир.
2. Низкая теплотехническая эффективность.
Область применения - южные районы.
Планировочная схема.
а) - линейная с лестницами, вынесенными за габариты дома рис. а
б) - линейная с лестницами, включенными в габариты дома рис. б
а — лестницы вынесены из габарита дома; б — лестницы включены в габарит дома; в — галерейно секционный дом; г — трехлучевой дом; д — торцовые квартиры увеличены для сокращения длины галерей
в) - трехлучевая рис. г
г) - периметриальная с внутренним двором.
д) - другие (угловая, крестообразная и пр.).
В домах галерейного типа размещают как правило и одно- и двухкомнатные квартиры. Может устраиваться одна галерея на 2-3 этажа. Многоэтажные галерейные дома должны и
меть не менее двух лестниц.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 1013.
