Конструктивные системы и схемы зданий. Основные элементы несущего остова зданий

Основные конструктивные элементы здания – горизонтальные (перекрытия, покрытия), вертикальные (стены, колонны) и фундаменты, взятые вместе, составляют единую пространственную систему – несущий остов здания.

Основное назначение несущего остова – конструктивной основы здания – состоит в восприятии нагрузок, действующих на здание, работе на усилия от этих нагрузок с обеспечением конструкциями необходимых эксплуатационных качеств в течение всего срока их службы.

Различают следующие типы вертикальных несущих конструкций:

– стержневые из элементов сплошного сечения (каркас);

– плоскостные (стены);

– объемно-блочные;

– объемно-пространственные элементы в виде тонкостенных стержней открытого или замкнутого профиля (стволы жесткости). Ствол жесткости обычно располагается в центральной части здания, а во внутреннем пространстве ствола размещаются лифтовые и вентиляционные шахты и другие коммуникации. В зданиях большой протяженности имеется несколько стволов жесткости;

– объемно-пространственные элементы в виде тонкостенной оболочки замкнутого профиля, образующей наружное ограждение здания. В зависимости от архитектурного решения наружная несущая оболочка может иметь призматическую, цилиндрическую, пирамидальную или другую форму поверхности.

Различают пять основных конструктивных систем зданий: каркасную, бескаркасную (стеновую), объемно-блочную, ствольную и оболочковую (периферийную)

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

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

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

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

. Ствольно-стеновая и оболочково-ствольная принадлежат к типу бескаркасных систем.

Бескаркасная конструктивная система

. Применяется в проектировании зданий высотой до 30 этажей в сборных конструкциях и до 50 – в монолитных

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

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