Конструктивные системы зданий с бескаркасным несущим остовом

При бескаркасном несущем остове вертикальными опорами являются стены. Размещение несущих стен в плане бескаркасного здания может быть: поперечное; продольное; смешанное (продольное и поперечное)

При этом необходимо помнить, что стены, расположенные перпендикулярно несущим стенам, выполняют функции диафрагм жесткости.

Действительно, при поперечном расположении несущих стен продольные стены выполняют функции диафрагм жесткости. И, наоборот, при продольном расположении несущих стен поперечные стены выполняют функции диафрагм жесткости.

Пилоны в бескаркасных зданиях выполняют глухими (стены без проемов) или с проемами . Материалом пилонов является железобетон в монолитных и панельных домах или кирпичная кладка в кирпичных зданиях. Высота пилонов соответствует высоте здания от фундамента до покрытия.

Графически пилон представляется в виде вертикальной консольной полосы, высотой равной высоте здания и жестко защемленной в уровне фундамента.

Однако, наряду с равномерным распределением диафрагм жесткости в плане бескаркасного здания (рис. 1, А), диафрагмы жесткости можно расположить сосредоточенно, сгруппировав их в один пространственный элемент (рис. 1, Б). Такой пространственный элемент называют стволом или ядром жесткости. Ствол обычно используют для размещения вертикальных коммуникаций.

Расположение диафрагм жесткости в плане бескаркасного здания.

А - распределенное; Б – сосредоточенное в виде ствола; 1 – несущая поперечная стена; 2 – продольная самонесущая стена, выполняющая функцию диафрагмы жесткости; 3 – плиты перекрытия; 4 – самонесущая внешняя стена; 5 – пространственный элемент из диафрагм жесткости – ствол.

Площадь ядра жесткости составляет 15%÷25% S (где S– площадь этажа). Обычно стволы выполняют сплошного сечения из монолитного железобетона с толщиной стенки от 200 до 800 мм .

В зависимости от протяженности здания и при сложном очертании его плана здание может одновременно иметь один, два или более ядер жесткости, а также дополнительно отдельные плоские диафрагмы жесткости – пилоны.

В зависимости от расположения несущих стен в плане здания и условий их опирания ствольно – оболочковая конструктивная система подразделяется на несколько подсистем: с поперечным расположением несущих стен; с продольным размещением несущих стен; с перекрестным расположением несущих стен; с опиранием несущих стен на фундаменты; с опиранием несущих стен на жесткие консоли, расположенные в одном или нескольких уровнях по высоте ствола.

Таким образом, бескаркасный несущий остов многоэтажных зданий может иметь достаточно большое количество конструктивных систем.

Вид конструктивной системы зависит от расположения несущих стен, диафрагм жесткости и условий опирания несущих стен

Бескаркасные здания ствольно–оболочковой конструктивной системы. А – план; Б – опирание внешних несущих стен на фундамент; В - опирание внешних несущих стен на жесткие консоли; 1 - внешние несущие стены; 2 – ядро жесткости; 3 – внутренние несущие стены; 4 – плиты перекрытия; 5 – жесткие консоли.