Стоечно-балочные конструктивные системы

Стоечно-балочные конструктивные системы состоят из вертикальных несущих элементов – стоек, столбов, колонн, и горизонтальных несущих элементов – балок, ферм, плит. Такие системы, состоящие из линейных вертикальных и горизонтальных несущих элементов, соединенных между собой в поперечном или продольном, или поперечном и продольном направлениях, образуют соответственно поперечные, продольные или пространственные конструкции, называемые рамами. Рамы в зависимости от компоновочного решения бывают одноярусными (одноэтажными) и многоярусными (многоэтажными); а также однопролетными и многопролетными.Соединение между элементами рам может быть жестким или шарнирным. Каркасы из рам с жестким соединением в узлах обладают необходимой пространственной жесткостью, а в рамы с шарнирным соединением в узлах необходимо вводить дополнительные вертикальные связи, придающие каркасу требуемую пространственную жесткость. Конструкции связей могут быть:

а) в виде вставки из жесткой рамы.

б) в виде сплошной панели-диафрагмы.

в) в виде стержневых крестовых связей;

г) в виде портальн. связей;  д) порт.  ломан. связей.

Стойки: а) стойки прямоугольного, круглого, овального и др. вида поперечного сечения;

б) стойки с капителями;

в) стойки с консолями;

г) двухветвевые стойки и др.

Горизонтальные элементы стоечно-балочных систем бывают в виде балок (прямоугольного, таврового, двутаврового, прямоугольного с полками в средней части сечения и др.) и ферм. Каркасные рамные системы при шарнирном соединении элементов перекрывают пролеты до 36м, а при жестком соединении эти системы перекрывают: деревянные рамы – до 40 м и более; железобетонные – 50 м и более; решетчатые из стальных профилей – до 70 м и более.

 

Коробчатая конструкт. Система.

Пространственная система, составленная из плоских вертикальных и горизонтальных элементов, называется коробчатой. Такие системы могут рассматриваться как ряд стоек и балок, расположенных вплотную друг к другу и жестко связанных между собой. Коробч. системы применяются в зданиях с несущими стенами и перекрытиями или покрытиями из плоских элементов. Возможно комбинированное использование стоечно-балочных и коробчатых систем. Например, в зданиях с неполным каркасом несущие стены являются элементами коробчатой системы, а стойки, балки и плиты внутренних каркасов – элементами стоечно-балочной системы.

Разновидностью стоечно-балочной системы являются каркасы-этажерки, состоящие из вертикальных несущих конструкций в виде стоек-колонн и горизонтальных несущих конструкций в виде безбалочных плит перекрытий (каркасные системы с плоскими дисками перекрытий). Такие каркасы-этажерки выполняют из железобетона в монолитном, реже в сборном или сборно-монолитных вариантах. Монолитный вариант таких конструктивных систем более экономичен по расходу материалов, особенно металла.

 

 

Сетчатые (перекрестные) конструктивные системы.

Сетчатые конструкции представляют собой системы взаимно пересекающихся балок или ферм. В таких системах взаимно пересек. конструкции работают совместно, что существенно снижает усилия и деформации элементов системы и соответственно позволяет уменьшить ее конструктивную высоту. Сетчатые конструктивные системы целесообразно применять для покрытий помещений, близких в плане к квадрату или имеющих в плане форму правильного многоугольника или круга. Сетчатые конструкции могут опираться или на несущие стены или на колонны, при этом целесообразно устройство консольных свесов до 1/4 основного пролета, что существенно разгружает межопорные части системы. Материалом для устройства сетчатых систем служат железобетон и металл, реже - дерево. Сетчатые конструкции из взаимно пересекающихся деревянных, железобетонных и металлических балок могут перекрывать пролеты до 40 м.

 

Арочные и сводчатые конструктивные системы.

Основным элементом арочной конструктивной системы является арка – криволинейный брус, очерченный по окружности или параболе. Арка передает на опоры не только вертикальные силы, но и горизонтальные – распор. Распорные усилия в арочных системах воспринимают фундаменты или специальные устройства, называемые затяжками. Затяжки соединяют арочные опоры и обычно располагаются под уровнем пола. Материал арок работает преимущественно на сжатие и их изготавливают из железобетона, металла или деревянными. Арками можно перекрывать пролеты до 100 м и более.

 

Конструктивные системы в виде сводов

Свод отличается от арки большой шириной и вследствие этого является пространственной конструкцией, имеющей кривизну в одном направлении. Распорные усилия сводчатых конструкций воспринимают фундаменты, усиленные стены или опорные элементы сводов, в том числе с затяжками. В зависимости от конструктивного исполнения и формы своды бывают: гладкие цилиндрические, цилиндрические ребристые, сомкнутые, цилиндрические с распалубками;крестовые своды.Своды изготавливают из железобетона, бетона, камня (кирпича) и ими можно перекрывать пролеты до 100 м и более.