144702 (727748), страница 3
Текст из файла (страница 3)
стержневые — каркасные системы из вертикальных стоек — колонн и связывающих их в горизонтальной плоскости балок — ригелей с жесткими (рамными) узлами или стенками — диафрагмами жесткости.
плоскостные — стеновые системы из монолитных стен или сборных панелей;
и смешанные:
каркасно-панельные системы с наружными панельными стенами, обстраивающими расположенный внутри каркас;
панельно-блок-комнатные системы с объемными элементами и внутренними поперечными или наружными продольными несущими стенами;
каркасио-панельно-ствольные системы с монолитными башенными элементами, образующими ядро жесткости высотного здания в 12 и более этажей.
В свою очередь каркасные системы подразделяются на:
Рамные и связевые.
(особенности этих систем будут рассмотрены ниже)
Среди стеновых систем следует выделить схемы
поперечно-стеновые, продольно-стеновые, перекрестно-стеновые, коробчатые (оболочковые).
Смешанные системы сочетают в себе отдельные признаки двух других систем, к ним относят каркасноствольные и коробчатоствольные.
Стеновые.
Различают конструктивную систему поперечных стен с узким шагом (на помещение) - 3,0-4,5 м, с широким шагом (на целый дом) — 4,5-7,2 м и более, и смешанным шагом, при котором чередуются узкий и широкий шаг.
В зависимости от расположения несущих стен в плане здания и характера опирания на них перекрытий различают следующие конструктивные системы:
Рис. 4. Стеновые конструктивные системы
а. поперечно-стеновые – с поперечными несущими стенами.
б.перекрестно-стеновые с поперечными и продольными несущими стенами.
в.продольно-стеновые с перекрытиями - с продольно несущими стенами
Каркасная система ( рамная, рамно-связевая, связевая)
Рамная схема каркасного несущего остова зданий представляет собой систему колонн, ригелей и перекрытий, соединенных в конструктивных узлах в жесткую и устойчивую пространственную систему, воспринимающую горизонтальные (ветровые и другие) усилия.
Рамно-связевая схема каркасного здания аналогична рамной схеме с тем лишь дополнением, что горизонтальная жесткость здания увеличивается за счет диагональных связей, выполняемых, как правило, из металла. При этом часть горизонтальных усилий передается с колонн на эти связи. Особенностью рамно-связевой схемы является ограничение перемещений каркаса.
Связевая схема каркасного несущего остова зданий отличается от рамной тем, что все горизонтальные усилия в ней в обоих направлениях через сплошные междуэтажные перекрытия передаются на жесткие диафрагмы — стенки или ядра жесткости. Рамы в этом случае рассчитываются только на вертикальные нагрузки. При этом сопряжения вертикальных и горизонтальных элементов конструкций могут иметь не только жесткое, но и шарнирное решение.
В несущем остове каркасного здания при связевой схеме жесткие связи можно располагать с интервалами в несколько конструктивных шагов на расстоянии не больше 48 м при сборных перекрытиях или 54 м при монолитном каркасе. Таким образом, связевая система каркаса позволяет во всех этажах здания получить достаточно большие зальные помещения между связевыми стенами.
Каркасный остов связевой системы в настоящее время имеет наибольшее распространение в массовом строительстве общественных зданий, зданий повышенной этажности и в высотных зданиях любого назначения.
Для повышения сопротивления внешним воздействиям несущей системы зданий высотой более 250 м применяют преимущественно ствольные конструктивные системы: “труба в трубе” и “труба в ферме”. Их компоновочная схема включает центральный ствол, воспринимающий основную долю всех нагрузок, и расположенные по периметру здания несущие элементы в виде отдельных стоек (колонн), решетчатых систем (ферм, составных стержней и др.), пилонов, которые также могут быть объединены в единую конструкцию. Жесткость ствольной системы, ее устойчивость и способность к гашению вынужденных колебаний обеспечиваются заделкой центрального ствола в фундамент.
В случаях, когда жесткости стеновой, каркасной или ствольной системы недостаточно, прибегают к комбинированным решениям, сочетающим в себе признаки разных конструктивных решений. В частности, для повышения сопротивления несущего остова здания возрастающим с высотой над уровнем земли ветровым нагрузкам применяют комбинацию ствольной и стеновой систем. В этом случае горизонтальные нагрузки воспринимаются не только внешней оболочкой и центральным стволом, но и внутренними несущими стенами. Комбинированная конструктивная система обладает большей конструктивной гибкостью в части возможности распределения доли воспринимаемых усилий за счет варьирования жесткости несущих элементов остова.
Рис.5. Схема каркасных зданий:
a — рамная; б — рамно-связевая; в —рамная с диафрагмами
жесткости; 1 — рама; 2 — смет; 3 — диафрагма; 4 — крепления
Особенности узловых соединений колонн и ригелей. Пространственный каркас несущего остова при рамной схеме должен обладать необходимой жесткостью не только в одной плоскости, но и в перпендикулярном направлении, что достигается жестким решением всех узловых стыков вертикальных и горизонтальных элементов конструкций как в продольном, так и в поперечном направлении
Связевый железобетонный каркас можно считать шарнирным, так как узел сопряжения колонны с ригелем не способен воспринимать изгибающие моменты от ветровых нагрузок. Такой каркас не обладает рамными свойствами, а работает по связевой схеме. Все нагрузки, вызывающие горизонтальное перемещение каркаса, воспринимаются сквозными вертикальными диафрагмами жесткости, связанными в пространственную жесткую коробчатую систему горизонтальными дисками перекрытий.
Сквозные диафрагмы жесткости образуются путем заполнения каркаса стенками располагающихся в плоскости и из плоскости рам. Они устанавливаются на всю высоту здания. Диафрагмы жесткости обычно совмещаются со стенами лестничных клеток, лифтовых шахт и с разделительными перегородками помещений.
В статическом отношении рамные и связевые системы отличаются способом восприятия внешних нагрузок, в конструктивном — решением основных узлов.
3. Типы лестничных клеток
Лестничные марши и площадки для многоэтажных зданий
Лестница состоит из маршей и площадок и называется по количеству маршей в пределах этажа Наиболее распространены в зданиях с высотой этажа до 3 м двухмаршевые лестницы. Трехмаршевые лестницы с расположенным между маршами пассажирским лифтом обычно применяются при высоте этажа более 3 м.
Наклонный марш разделен на ступени. Уклон марша и его ширина устанавливаются в зависимости от условий эксплуатации лестниц:
Минимальная ширина рекомендуемый марша, уклон в пяти-девятиэтажных зданиях, 1,05 1:2
эвакуационных в десятиэтажных и более зданиях 0,9 1:1,75
наружной подвальной....... 0,7 1:1,5
Таким образом, минимальная ширина марша, рассчитанного на встречное движение, 1,05 м. Максимальная ширина марша, обеспечивающего безопасный спуск толпы, 2,4 м. При большой ширине марша нет возможности удержаться за перила. Суммарная ширина лестничных маршей также определяется в зависимости от количества подлежащих эвакуации людей из всех примыкающих помещений из расчета 0,5 м на 100 человек.
Количество ступеней в марше не менее 3 (чтобы не оступиться при быстром спуске) и не более 18 (чтобы не утомляться при подъеме). Обычно в зданиях с высотой этажа до 3 м в марше 8—10 ступеней.
Лестничные площадки размещаются в уровне этажей и между ними. Ширина лестничных площадок этажных от 1,2 м, междуэтажных — не менее ширины марша, перед входом в лифт с распашными дверьми — от 1,6 м, в больницах для прохода с носилками — от 2,1 м.
Ступень состоит из горизонтальной проступи и вертикального подступенка. Для удобства пользования лестницей ширина проступи и удвоенная высота подступенка должны равняться примерно 0,6 м (средний шаг человека). Ступени, расположенные в плоскости площадки, называются фризовыми.
Наиболее употребительные размеры ступеней (проступь, подступенок) 300X150 мм.
одномаршевая прямая лестница
двухмаршевая прямая лестница с промежуточной площадкой
двухмаршевая "Г" - образная лестница с угловой промежуточной площадкой
двухмаршевая "П" - образная лестница с промежуточной площадкой
трехмаршевая лестница с двумя угловыми промежуточными площадками
одномаршевая криволинейная лестница, расположенная у стены
одномаршевая криволинейная лестница, расположенная в прямоугольном объеме
винтовые лестницы
одномаршевая лестница с нижними забежными ступенями и поворотом на 90 град.
одномаршевая лестница с верхними и нижними забежными ступенями и поворотом на 90 град.
Конструктивные решения лестниц. Удобство изготовления и монтажа лестниц во многом зависит от принятого принципа разрезки на сборные элементы. Следует стремиться к максимально возможному укрупнению элементов, равновесности их между собой и остальными элементами сборного здания, единству системы опирания элементов лестниц и элементов перекрытий.
Рис. 1. Варианты разрезки сборных лестниц
а – отдельные ступени; косоуры, балки и плиты; б – марши и площадки; в – марши с полуплощадками; г – объемный блок лестничной клетки: 1 — ступени; 2 — косоуры; 3 — балки; 4 — плиты; 5 — марши; 6 — площадки; 7 — марш с полуплощадкой; 8 – дополнительная полуплощадка; 9 — ригель
В зависимости от общей конструктивной системы зданий сложилось несколько вариантов разрезки лестниц. Наиболее распространены в настоящее время два основных принципиальных решения. В бескаркасных крупнопанельных зданиях лестницы собирают из отдельных маршей и площадок. Для сборки лестницы на один этаж требуются два марша и три площадки – пять элементов. В этом варианте площадки опирают на поперечные стены, марши – на площадки.
В каркасно-панельных зданиях лестницы собирают из одинаковых элементов — марша с двумя полуплощадками Для одного этажа используют два элемента. Элемент опирают гранями полуплощадок на продольные ригели. Экспериментальную проверку проходит изготовление готовых блоков, включающих все элементы лестницы на этаж. На заводе блок может быть собран из отдельных элементов или отлит целиком в объемной форме.