Конструктивные схемы жилых зданий

В жилых зданиях массового строительства применяют бескаркасные и каркасные конструктивные схемы.

Бескаркасные конструктивные схемы, применяемые в жилых зданиях, следующие:

а) с продольными несущими стенами.

При такой конструктивной схеме несущие элементы перекрытий и покрытий опираются на продольные несущие стены, а для придания поперечной жесткости зданию продольные несущие стены прочно соединяются с редко расположенными (через 25-40 м) поперечными стенами, которые, как правило, являются самонесущими (рис. 10.1.а.).

б) с поперечными несущими стенами.

В этом случае несущие конструкции перекрытий и покрытий опираются на поперечные несущие стены (рис. 10.1.б.). Такая конструктивная схема позволяет разделить стены на несущие (внутренние поперечные стены) и ограждающие (наружные стены). Несущие стены выполняют из прочных каменных материалов (кирпич, бетон, железобетон), а наружные ограждающие стены из легких материалов, в том числе слоистой конструкции с использованием эффективных теплоизоляционных материалов. Несущие поперечные стены устанавливают с узким шагом – 2, 4… 3, 6 м (на комнату), с широким шагом – 4, 8…6, 0 м (на квартиру) и с чередованием узкого и широкого шагов. При широком шаге возможна более свободная планировка квартир.

в) смешанная (совмещенная) с продольными и поперечными несущими стенами.

При смешанной схеме несущие конструкции перекрытий, имеющие размер перекрываемой ячейки, опираются на несущие продольные и поперечные стены по контуру, при этом поперечные стены устанавливают с узким шагом (рис. 10.1.в.).

Каркасные конструкционные схемы, применяемые в жилых зданиях, следующие:

а) с неполным продольным каркасом и продольными наружными несущими стенами.

При такой конструктивной схеме вместо внутренних несущих стен устраивают внутренние опоры в виде столбов, стоек или ко-

Рис. 10.1. Конструктивные схемы жилых зданий:

а – с продольными несущими стенами; б – то же, с поперечными; в – то же, смешанная; г – с неполным продольным каркасом; д – то же, с поперечным; е – с неполным безбалочным каркасом; ж – с полным продольным каркасом; з – то же, с поперечным; и – с полным безбалочным каркасом; 1 – несущая стена; 2 – колонна; 3 – балка

лон, на которые поэтажно в продольном направлении опирают балки, а на эти балки и наружные продольные несущие стены опирают несущие элементы перекрытий (рис. 10.1.г.).

б) с неполным поперечным каркасом и продольными наружными несущими стенами.

В отличие от предыдущей схемы в этом случае балки каркаса укладывают поперек здания и опирают на внутренние опоры и наружные несущие продольные стены, а несущие элементы перекрытий опирают на поперечные балки каркаса (рис. 10.1.д.).

в) с полным продольным каркасом.

В таком варианте конструктивной схемы колонны каркаса устанавливают внутри здания и вдоль наружных продольных самонесущих или ненесущих стен, а балки укладывают на колонны в продольном направлении и, соответственно несущие элементы перекрытий опирают на продольные балки (рис. 10.1.ж.).

г) с полным поперечным каркасом.

В этом варианте балки каркаса укладывают на колонны поперек здания, а несущие элементы перекрытий опирают на поперечные балки (рис. 10.1.з.).

д) с полным пространственным каркасом.

В этом случае балки каркаса укладывают на колонны вдоль и поперек здания, а элементы перекрытий выполняют размером на перекрываемую ячейку и опирают на балки по контуру.

е) с безбалочным каркасом.

При таком варианте несущие элементы перекрытий в виде плит непосредственно опирают на колонны каркаса (рис. 10.1.е.), а при отсутствии крайних колонн – и на наружные несущие стены (рис. 10.1.и.).

ж) конструктивные схемы с ядрами жесткости.

Конструктивные схемы с несущими и самонесущими стенами обладают достаточной пространственной жесткостью за счет совместной работы продольных и поперечных стен, т.е. за счет замкнутых контуров с прочным сопряжением в углах и местах пересечения. В каркасных конструктивных схемах пространственная жесткость обеспечивается жестким соединением элементов каркаса и дополнительными вертикальными диафрагмами и ядрами жесткости. Вертикальные диафрагмы жесткости представляют собой плиты-стены или стержневые связи, устанавливаемые в определенных местах каркаса между его колоннами и балками.

Ядра жесткости представляют собой ломаные или криволинейные замкнутые контуры, которые выполняют монолитными из бетона, железобетона, кирпича или сборными из железобетонных элементов и в них размещают узлы вертикального транспорта, санитарно-технические узлы, вентиляционные шахты и другие коммуникации. При таких конструктивных схемах вертикальные нагрузки воспринимают колонны каркаса и ядра жесткости, а горизонтальные нагрузки воспринимают ядра жесткости (рис. 10.2.а, б, в).

Все вышеперечисленные каркасные и бескаркасные конструктивные схемы могут применяться при проектировании жилых зданий как каждая в отдельности, так и в сочетании друг с другом, т.е., например, в одном здании могут применяться конструктивные схемы с продольными несущими стенами в одной части здания и с поперечными несущими стенами в другой части, или в одной части могут применяться каркасная конструктивная схема, а в другой – бескаркасная и т.д.

Рис. 10.2. Конструктивные схемы жилых зданий с диафрагмами и ядрами жесткости:

а – каркасные с диафрагмами жесткости; б – стеновая с ядром жесткости; в – каркасная с ядром жесткости; 1 – диафрагма жесткости; 2 – ядра жесткости; 3 – колонны; 4 – несущие стены; 5 – балки