Конструктивные системы, схемы и элементы

Планировочная структура, геометрические размеры помеще­ний, этажность и вид транспорта, то есть объемно-планировочное решение здания, в значительной степени предопределяют выбор конструктивного решения.

Здания состоят из комплекса строительных конструкций раз­личного назначения, которые подразделяются на НЕСУЩИЕ, об­разующие остов здания, и ОГРАЖДАЮЩИЕ, образующие наруж­ную оболочку и разделяющие внутреннее пространство. Те и дру­гие могут быть наружными или внутренними, вертикальными или горизонтальными. В некоторых случаях одна и та же конструкция может одновременно являться и несущей, ограждающей.

При конструировании здания прежде всего принимается КОН­СТРУКТИВНАЯ СИСТЕМА.

КОНСТРУКТИВНАЯ СИСТЕМА - совокупность взаимосвя­занных несущих конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость.

Принято классифицировать конструктивные системы по виду вертикальных или горизонтальных несущих элементов.

По виду вертикальных несущих элементов различают следую­щие конструктивные системы:

- стеновая;

- каркасная;

- объемно-блочная;

- ствольная;

- оболочковая.

Кроме того, возможны сложные конструктивные системы, пред­ставляющие собой различные сочетания названных выше систем. Например: каркасно-стеновая (неполный каркас), ствольно-объем-но-блочная, ствольно-оболочковая и т.д. Каждая из конструктив­ных систем может быть исполнена в нескольких вариантах.

Вариант конструктивной системы по признакам состава и раз­мещения в пространстве основных несущих конструкций - КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА.

Наибольшей разновидностью отличаются стеновая и каркас­ная конструктивные системы. Так, для стеновой конструктивной системы возможны следующие конструктивные схемы (рис. 2.1):

- продольная - несущие стены расположены вдоль здания;

- поперечная - несущие стены расположены поперек здания;

- смешанная - несущие стены расположены как в продоль­ном, так и в поперечном направлении;

- перекрестная - разновидность смешанной конструктивной системы, когда пересечения внутренних несущих стен имеют фор­му креста.

Рис. 2.1. Конструктивные схемы стеновой конструктивной системы: а - продольная; б - поперечная; в - перекрестная; г - смешанная

Вариантами каркасной конструктивной системы являются сле­дующие конструктивные схемы (рис. 2.2):

- поперечная - рамы каркаса расположены поперек здания;

- продольная - рамы каркаса расположены вдоль здания;

Объем здания, запроектированного на основе модульной коор­динации размеров, как бы расчленен трехмерной системой взаим­но пересекающихся модульных плоскостей (рис. 2.3). Эта система является основой для решения вопроса о взаимном расположении конструктивных элементов в пространстве здания. Основные стро­ительные конструкции здания располагают не в случайном по­рядке, а совмещают с модульными плоскостями.

Рис. 2.З. Пространственная система модульных

плоскостей

Линии пересечения модульных плоскостей, совпадающие с несущими и самонесущими строительными конструкциями, называются КООРДИНАЦИОННЫМИ ОСЯМИ.

Координационные оси обозначаются на чертежах кружками, в ко­торых указываются цифрами (поперечные оси) или буквами (про­дольные оси) их марки, и используются для ПРИВЯЗКИ конструкций.

ПРИВЯЗКА - определение положения конструкции по уста­новленным правилам выбора расстояний от оси или грани конструкции до ближайшей координационной оси.

Основные правила привязки при стеновой конструктивной сис­теме следующие (рис. 2.4):

- несущие внутренние стены привязываются «по центру», т.е. координационная ось совпадает с геометрической осью стены;

- несущие наружные стены должны иметь привязку "b/2" (b -толщина внутренней несущей стены), т.е. координационная ось

смещена в толщу стены от ее внутренней грани на расстояние, равное "Ь/2" (размер "Ь/2" рекомендуется сделать кратным основ­ному модулю М (100 мм) или дробному модулю 1/2 М (50 мм);

- самонесущие наружные стены проектируют с «нулевой» привязкой, т.е. координационная ось совмещена с внутренней гра­нью стены;

- самонесущие внутренние стены обычно проектируют с при­вязкой «по центру», но, если это необходимо, могут иметь и «ну­левую» привязку.

Рис. 2.4. Схемы привязки стен к координационным осям:

а - несущие внутренние стены; б - несущие наружные стены;

в - самонесущие наружные стены

Для многоэтажных зданий каркасной конструктивной системы правила привязки колонн зависят от принятой номенклатуры сбор­ных элементов строительных конструкций или, наоборот, принятая номенклатура сборных элементов строительных конструкций пред­полагает использование конкретных правил привязки. Здесь воз­можны два варианта.

Вариант первый: абсолютно все колонны каркаса привязыва­ются «по центру», т.е. и продольные, и поперечные координацион­ные оси совмещены с геометрическими осями колонн (рис. 2.5, а). Для данного случая отличительной особенностью конструктивного решения панельных стен является то, что в углах здания исполь­зуются доборные элементы Г-образного сечения.

Второй вариант: «нулевая» привязка колонн проектируется к габаритным координационным осям, а к остальным координацион­ным осям - «по центру» (рис. 2.5, б). Для данного случая отличи­тельной особенностью конструктивного решения панельных стен является то, что в углах здания используются доборные элементы квадратного сечения или удлиненные стеновые панели.

Рис. 2.5. Схемы привязки колонн многоэтажных

зданий к координационным осям: а - первый вариант; б - второй вариант

Для одноэтажных промышленных зданий с каркасной конструк­тивной системой правила привязки учитывают месторасположение колонн, их шаг (В) и назначение, высоту пролетов (Н), наличие мостовых кранов и их грузоподъемность (Q) (рис. 2.6).

Расстояния между координационными осями, кратные укруп­ненному модулю, характеризуют НОМИНАЛЬНЫЕ размеры (L_H) сборных элементов строительных конструкций. Кроме того, отли­чают КОНСТРУКТИВНЫЙ и ФАКТИЧЕСКИЙ размеры.

" КОНСТРУКТИВНЫЙ РАЗМЕР - проектный размер сборного изделия, отличающийся от номинального размера на вели­чину проектного ЗАЗОРА (- 5) или НАПУСКА (+8):

U = L_H ± 5.

ФАКТИЧЕСКИЙ РАЗМЕР - натурный размер сборного изде­лия с отклонениями от конструктивного размера в пределах технологического допуска (± А.) на изготовление:

L_Ф = U ± А = L_H ± 5 ± А

Рис. 2.6. Основные привязки колонн одноэтажных промышленных зданий:

а - здания без мостовых кранов при В = 6 м или В = 12 м,

а также с мостовыми кранами Q < 30 т при В = 6 м и Н < 16,2 м;

б - здания с мостовыми кранами Q <50 т при Б = 6 ми Н = 16,2 -18,0 м,

а также при В = 12 м и Н = 8,4 — 18 м; в - торцы зданий;

г - поперечные температурные швы; д, е - продольные температурные швы

EMC является основой для УНИФИКАЦИИ, ТИПИЗАЦИИ и СТАНДАРТИЗАЦИИ сборных конструктивных элементов.

СТАНДАРТИЗАЦИЯ - установление и применение единых правил в определенной области деятельности.

УНИФИКАЦИЯ - разновидность (метод) стандартизации, за­ключающаяся в обоснованном сокращении числа размерных параметров зданий и типов, видов, размеров конструктивных элементов путем устранения неоправданных различий меж­ду ними.

ТИПИЗАЦИЯ - разновидность (метод) стандартизации, за­ключающаяся в разработке и применении типовых объемно-планировочных, конструктивных, технологических, организа­ционных и других решений.

При унификации сборных элементов строительных конструк­ций используют термин «ТИПОРАЗМЕР»:

ТИПОРАЗМЕР = ВИД ИЗДЕЛИЯ + РАЗМЕРЫ ИЗДЕЛИЯ.

Один и тот же типоразмер может иметь несколько МАРОК из-за отличия в бетоне, арматуре и закладных деталях.

Вопросы для самоконтроля

> Основное содержание ЕМС.

> Укрупненные модули.

> Дробные модули.

> Определите термин «координационная ось».

> Определите термин «привязка конструкции».

> Правила привязки стен к координационным осям.

> Правила привязки колонн многоэтажных каркасных зданий.

> Виды размеров в строительстве.

> Определить термин «номинальный размер».

> Определить термин «конструктивный размер».

> Определить термин «фактический размер».

> Определить термин «стандартизация».

> Определить термин «унификация».

> Определить термин «типизация».

> Определить термин «типоразмер».