Конструктивные схемы и системы зданий

Конструктивная система представляет собой взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые совместно обеспечивают его прочность, жесткость и устойчивость. По виду вертикальной несущей конструкции различают пять основных и семь комбинированных конструктивных систем, которые можно представить так:

Конструктивные схемы зданий

Несущие конструкции зда­ния (фундаменты, стены, колонны, перекрытия) образуют не­сущий остов здания. По расположению несущих элементов остова различают следующие конструктивные типы зданий:

- бескаркасный (с несущими стенами), представляет со­бой жесткую и устойчивую коробку из взаимосвязанных стен и перекрытий

Наружные и внутренние стены здания воспринимают нагрузки от междуэтажных перекрытий и покры­тия. Этот конструктивный тип зданий широко распространен при возведении общественных зданий.
- каркасный представляет собой пространственную си­стему (рис. 3.8), образованную колоннами, подкрановыми балками, стропильными и подстропильными фермами или же ко­лоннами, ригелями и плитами междуэтажных перекрытий и по­крытий. Воспринимает все нагрузки, действующие на здание.

Каждый конструктивный тип здания имеет несколько кон­структивных схем.
Каркасные здания различают по следующим признакам:
по материалу—на железобетонный (монолитный, сборный, сборно-монолитный) и металлический каркас;
по характеру уст­ройства ригелей—с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей и непосредственным опиранием пере­крытий на колонны (безригельное решение);
по особенностям сопряжения элементов в узлах — на монолитные и сварные.

КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ

СТЕНОВАЯ, КАРКАСНАЯ, ОБЪЕМНО-БЛОЧНАЯ, СТВОЛЬНАЯ, ОБОЛОЧКОВАЯ

КОМБИНИРОВАННЫЕ, КАРКАСНЫЕ, КАРКАСНО-СТЕНОВАЯ, КАРКАСНО-БЛОЧНАЯ, КАРКАСНО-СТВОЛЬНАЯ, КАРКАСНО-ОБОЛОЧКОВАЯ, БЕСКАРКАСНЫЕ

БЛОЧНО-СТЕНОВАЯ, СТВОЛЬНО-СТЕНОВАЯ, СТВОЛЬНО-ОБОЛОЧКОВАЯ

Конструктивная схема представляет собой вариант конструктивной системы по признакам состава и размещения в пространстве основных несущих конструкций (продольному, поперечному, смешанному, каркасному).

Для бескаркасных типов зданий характерны следующие схемы: с продольным расположением несущих стен (на них опираются междуэтажные перекрытия); с поперечным расположением несущих стен (наружные стены, за исключением торцовых – самонесущие, на них не передаются нагрузки от перекрытий); перекрёстная – с опиранием плит перекрытия (по контуру, т.е. опирание на четыре стороны) на продольные и поперечные стены.

Для каркасного типа зданий используются следующие схемы: с продольным расположением ригелей; с поперечным расположением ригелей; с перекрёстным расположением ригелей; безригельные.

Выбор конструктивной схемы влияет на объёмно-планировочное решение здания и определяет тип его основных конструкций.

7.Общие сведения о фундаментах.

Классификация фундаментов по: материалу, конструктивным типам, методу возведения, глубине заложения, характеру работы конструкции.

Фундамент — нижняя (подземная) часть здания, предназначенная для принятия нагрузок от надземных конструктивных элементов (в том числе и собственного веса) и передачи этих нагрузок на основание.

Классификация фундаментов

- по конструктивному решению

Подразделяются на ленточные (в виде непрерывных подземных стен или железобетонных перекрестных балок, столбчатые, устраиваемые под стены и колонны; сплошные – безбалочные и ребристые; свайные.

- по характеру статической работы

Под действием нагрузки фундаменты различают: жесткие, работающие только на сжатие, и гибкие, работающие преимущественно на изгиб. К первому виду относят все фундаменты, кроме железобетонных. Гибкие железобетонные фундаменты способны воспринимать растягивающие усилия.

-по материалу

Фундаменты выполняют из естественных материалов (дерево - во временных постройках, бутовый камень), и из искусственных материалов (бутобетон, бетон сборный или монолитный, железобетон.

В настоящее время предпочтение отдают бетонным и железобетонным фундаментам

-по заглублению в грунт

Различают фундаменты мелкого заложения (менее 5 м) и глубокого (более 5 м). Минимальную глубину заложения фундаментов для отапливаемых зданий принимают под наружные стены не менее глубины промерзания плюс 100-200 мм и не менее 0,7 м; под внутренние стены не менее 0, 5 м.

- по способу возведения

Фундаменты бывают сборными и монолитными

8. Ленточные фундаменты. Отдельностоящие фундаменты. Конструкция фундаментов из сборного и монолитного железобетона, бетона, бутобетона.

Ле?нточный фундамент представляет собой замкнутый контур (ленту) – полосу из железобетона, укладываемую под всеми несущими стенами здания и распределяющую вес здания по всему своему периметру. Таким образом, оказывая сопротивление силам выпучивания почвы, избегая проседания и перекоса здания.

По конструктивным особенностям ленточные фундаменты бывают:

монолитные, которые выполняются непосредственно на строительной площадке;

сборные, которые выполняются из железобетонных типовых блоков произведенных на заводе и смонтированных на строительной площадке при помощи крана. Сборные фундаменты устраивают из железобетонных плит - подушек и бетонных блоков.

В зависимости от величины нагрузки различают мелкозаглубленный и заглубленный ленточный фундамент. Мелкозаглубленный и заглубленный ленточный монолитный фундамент представляют собой горизонтальную жесткую железобетонную раму, которая идёт по всему периметру здания, что обеспечивает устойчивость дома в условиях слабопучинистых и пучинистых грунтов. При этом достигается рациональное соотношение «прочность – экономичность». Затраты бюджета на такой фундамент составляют 15-18%. от стоимости всего строительства.

Отдельностоящие (столбчатые) фундаменты возводят подколонны и столбы. В массовом строительстве нашли широкое применение сборные бетонные и железобетонные отдельностоящие фундаменты. В индивидуальных проектах применяют монолитные бетонные и железобетонные отдельностоящие фундаменты. В малоэтажных деревянных и кирпичных зданиях находят применение деревянные и каменные столбчатые фундаменты. Сборные бетонные отдельностоящие фундаменты проектируют из элементов заводского изготовления: плит фундаментов под колонны (ФП) или фундаментных блоков (Ф), подколонников (КН), башмаков под колонны (БК), траверс (ФТ или ТС) и фундаментных балок (БФ). Элементы монтируют на цементном растворе. В зависимости от нагрузки под колонну устанавливают фундаментную плиту расчетной площади (при необходимости несколько). На плиту устанавливают подколонник или башмак стаканного типа. При установке нескольких плит их объединяют траверсой. Для устройства самонесущих стен устанавливают фундаментные балки, передающие нагрузки от стен на отдельностоящие фундаменты. Колонны можно крепить к траверсам или подколенникам или устанавливать в башмаки.

При строительстве монолитного ленточного фундамента используется опалубка, устанавливаемая в вырытый котлован. Если фундамент железобетонный, то перед заливкой бетоном по всему периметру ставятся сваренные или связанные между собой горячекатаная арматура периодического сечения, это позволяет увеличить прочность конструкции при растягивающих нагрузках на пучинистых грунтах. Бетон заливают ровным слоем по всему периметру фундамента и уплотняют трамбованием.

Сборные блочные фундаменты - это соединенные между собой бетонные или железобетонные блоки, укладываемые на раствор и стянутые толстой стальной проволокой. Такой фундамент надежен и быстро возводится, но стоимость фундамента немалая. Он состоит из двух элементов: подушки и железобе­тонных блоков прямоугольной или трапецеидальной формы. Его возводят на тщательно утрамбованной песчаной подготовке толщиной 150 мм. При строительстве на слабых грунтах в сборных фундаментах для повышения жесткости устраивают железобетонные пояса толщиной 100-150 мм или армированные швы толщиной 30-50 мм. Их размещают между подушкой и нижним рядом фундаментных блоков, а также на уровне верхнего обреза фундамента.

Кирпичные фундаменты по долговечности и скорости возведения уступают монолитным. Кладут такой фундамент из рядового полнотелого красного влагостойкого кирпича.

Растворы, применяемые при кладке кирпича, подбирают в зависимости от расчетной нагрузки на фундамент и грунтовых условий.

Бутовые фундаменты - при их строительстве используют бутовые камни, которые плотно стыкуются друг с другом. Характерными особенностями бутового фундамента являются надежность, прочность, долговечность. Этот фундамент требует наибольших затрат, поскольку камни придется точно подбирать и подгонять. Применение бутового камня оправдано на влажных грунтах, так как они не пропускают влагу. Бутовые фундаменты рекомендуется выполнять для зданий со стенами из кирпича, керамических камней и других мелкоштучных материалов. Для таких стен требуется непрерывная опора на всем протяжении. Важной предпосылкой для выбора этого вида фундамента является наличие бутового камня как местного материала. При необходимости заглубления подошвы фундамента более чем на 70 см в нижней части рекомендуется устраивать подушку из крупного песка, гравия или щебня. Песчаные подушки не следует применять в макропористых грунтах. Во влажных грунтах песчаные подушки необходимо устраивать ниже глубины промерзания грунта

Бутобетонный фундамент возводится из смеси раствора и бутовых камней мелкого и среднего размеров. При строительстве фундамента обязательно используется опалубка. Технология кладки заключается в чередовании операций по укладыванию слоев бутового камня, их уплотнению, проливанию между ними связующего бетона на мелком заполнителе (щебень, мелкий гравий, песок).