2. По опиранию: • крепление к колоннам – навесные (г), • опирание на перекрытие (в), • опирание на продольные ригели. 1 - фундамент, 2 - отмостка, 5 - чердачное перекрытие, 6 –междуэтажное перекрытие, 7 - надподвальное перекрытие, 8 - парапет.
НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ. КЛАССИФКАЦИЯ 1. По характеру работы: • навесные, • самонесущие, с фундаментом под стену (1).
ЗДАНИЯ СО СТЕНАМИ И КАРКАСОМ ИЗ МОНОЛИТНОГО Ж/Б
ОБЛАСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МОНОЛИТНОГО Ж/Б • подземные сооружения и подземные конструкции зданий; • первые (нежилые) этажи; • стволы жесткости для каркасных и панельных зданий; • цельномонолитные и сборномонолитные здания; • отдельные нестандартные элементы зданий; • малые архитектурные формы; • реконструкция существующих зданий и др.
ЧАСТИ ЗДАНИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО Ж/Б • • • пространственные ядра жесткости; наружные и внутренние стены; перекрытия; первые нежилые этажи; колонны; фундаменты.
ТРЕБОВАНИЯ К ЗДАНИЯМ СО СТЕНАМИ ИЗ МОНОЛИТНОГО Ж/Б • прочность; • трещиностойкость (ограниченная деформативность в период возведения и эксплуатации); • долговечность; • огнестойкость; • звукоизоляция; • теплоизоляция; • водонепроницаемость; • эстетичность; • max готовность под отделку поверхности внутренних стен.
ЧАСТИ ЗДАНИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО Ж/Б. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ ЯДРО ЖЕСТКОСТИ • позволяет увеличить этажность для многоэтажных каркасных и бескаркасных зданий; • воспринимает горизонтальные нагрузки на здание; • рекомендуется располагать в центре массы здания (в пределах лестнично-лифтовых узлов и инженерных коммуникаций).
ЧАСТИ ЗДАНИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО Ж/Б. ПЕРЕКРЫТИЯ в пределах ядра жесткости • рекомендуется выполнять из монолитного ж/б - безбалочные, опертые на стены ствола, при пролете до 7, 2 м; - безбалочные (в сочетании с дополнительными колоннами) или ребристые, при пролете более 7, 2 м; • опирание перекрытий - точечное на (предусмотренные) ниши (при бетонировании ядра жесткости в скользящей опалубке); - по всей грани примыкания (при бетонировании ядра жесткости в переставной опалубке).
ЗДАНИЯ С КОНСТРУКЦИЯМИ СТЕН, КАРКАСО И ПЕРЕКРЫТИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО Ж/Б • позволяют получить индивидуальные, с точки зрения архитектуры, здания для застройки акцентных участков города: - жилые дома, - гостиницы, - учебные заведения….
Бескаркасные здания из монолитного ж/б. Конструктивные схемы • с поперечными несущими стенами (шаг до 7, 2 м); • с перекрестными несущими стенами.
Одна из немногочисленных серий монолитных домов под названием “Колос” имеет стандартную этажность в 24 этажа, благодаря чему за ней закрепилось название “башня”.
СТЕНЫ из монолитного ж/б. ВНУТРЕННЯЯ НЕСУЩАЯ СТЕНА Требования: • прочность; • звукоизоляция; • огнестойкость. Толщина межквартирной стены (минимальная, по условиям звукоизоляции), • 160 мм, из тяжелого бетона, • 200 - 220 мм, из легкого бетона (плотностью 1400 -1600 кг/м 3).
НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ • возводят в скользящих и переставных опалубках; • по конструкции могут быть: - однослойными, - двухслойными, - трехслойными.
ОДНОСЛОЙНЫЕ НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ выполняют • из различных легких бетонов (класса не ниже В 3, 5) на пористых заполнителях и гранулированных промышленных отходах; • усилены арматурой; • фасад - с защитно-отделочным слоем, - без защитно-отделочного слоя (снаружи следует окрашивать гидрофобными составами). Рис. Однослойная стена из ячеистого бетона
ДВУХСЛОЙНЫЕ НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ • получили широкое применение. Состав стены: • несущий слой из монолитного бетона (2), не менее 120 мм; • теплоизоляционный слой (3) из бетонов на пористых заполнителях или ячеистых бетонах, расположен с наружной стороны; • защитно-отделочный слой (4), в виде штукатурки, толщиной не менее 20 мм; • пароизоляционный слой; • внутренний отделочный слой (1).
ТРЕХСЛОЙНЫЕ НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ • из-за сложности возведения не получили широкого распространения. Состав стены: • внутренний несущий слой из тяжелого бетона, толщиной не менее 120 мм; • теплоизоляционный слой, не менее 80 мм, располагается между бетонными слоями; • наружный слой из бетона, не менее 80 мм; • защитно-отделочный слой; • гибкие связи, соединяющие наружный и внутренний слои.
ПЕРЕКРЫТИЯ ж/б монолитных зданий. Классификация В бескаркасных и каркасных зданиях перекрытия могут быть: • монолитными; • сборно-монолитными; • сборными.
ПЕРЕКРЫТИЯ из монолитного ж/б • состоят из плоской ж/б плиты, • возводят в опалубке на строительном объекте; • применение ограничено значительными затратами труда и продолжительными сроками твердения бетона; • - классификация по конструкции: ребристые (балочные), кессонные, безбалочные (плоские).
Рис. Сборная опалубка под монолитную плиту перекрытия
Ребристые (балочные) монолитные перекрытия • состоят из главных и вспомогательных балок (ребер), монолитно связанных с плитой; • расстояние между осями ребер от 1, 5 до 3, 0 м, • ребра толщиной от 60 до 100 мм; • ребра, как правило, направлены вниз. 1 – колонны; 2, 3 – балки; 4 – монолитная плита.
Кессонные монолитные перекрытия • состоят из пересекающихся балок одинакового сечения, монолитно связанных с плитой; • повышенная жесткость плиты; • перекрывают большие пролеты; • применяют в интерьерах общественных зданий. Углубления между балками называются кессонами. 4 – монолитная плита, 5 – балки.
Плоские (безбалочные) монолитные перекрытия • сетка колонн близкая к квадрату, с размером стороны 5 -6 м; • применяют при больших нагрузках и при необходимости иметь гладкий потолок. 1 – монолитная плита, 2 – колонна; 3 – капитель. • состоят из монолитной плиты, опертой - на колонны с уширенными оголовками (капителями); - на стены;
ПЕРЕКРЫТИЯ из монолитного ж/б. Способы опирания 1 - в отверстия, оставленные в стенах при бетонировании. Размеры отверстий 200 -250 мм, расстояние между отверстиями 600 -1000 мм. 2 - в горизонтальные штробы (с min глубиной 30 мм), оставленные в стенах при бетонировании. Штробы устраивают за счет введения в опалубку деревянных реек, которые затем извлекаются. 3 – за счет приварки закладных деталей перекрытия к металлическим пластинам, закрепленным в бетоне при скольжении опалубки;
4 - за счет арматурных выпусков, заложенных в стены. Выпуски очищаются от бетона, выпрямляются и закрепляются в перекрытии. Рис. Арматурный пояс плиты перекрытия
КОНСТРУКЦИИ ПЕРВЫХ НЕЖИЛЫХ ЭТАЖЕЙ Применение, так называемых, «столов» для многоэтажных зданий - панельных, кирпичных, блочных, монолитных, расположенных на основных магистралях города - позволит получить современное решение магазинов и обслуживающих предприятий.
Каркас системы «стол» выполняется: • из ж/б или стальных колонн и балок; • перекрытие сборное или сборно-монолитное; • толщина монолитной плиты расчетная, принимается из условия прочности на продавливание бетонного сечения над колоннами; • шаг колонн, для первых нежилых этажей, индивидуален (в диапазоне от 4, 2 до 7, 2 м); • как правило шаг колонн не совпадает с шагом несущих поперечных стен жилой части здания; тем не менее сборно-монолитных «стол» работает с панельной надстройкой как единая пространственная система; • высота нежилых помещений в диапазоне от 3 до 6 м; • фундаменты свайные или монолитные сплошные ж/б плиты, назначаются в целях снижения вероятности неравномерных осадок колонн.
СИСТЕМА «МОКРОГО» ТИПА ИЛИ МОКРЫЕ ФАСАДЫ включает в себя три основных слоя: (Картинка) 1. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ СЛОЙ - плиты теплоизоляционного материала (миниральная вата, пенополистирол) с низким коэффициентом теплопроводности, крепятся к строительному основанию дюбелями и дополнительно приклеивается. 2. АРМИРУЮЩИЙ СЛОЙ - слой сз специального минерального, клеевого состава, армированного щелочестойкой сеткой из стекловолокна. 3. ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫЙ СЛОЙ - декоративная штукатурка (минеральная, полимерная, силикатная).
Штукатурные системы утепления фасадов «мокрого» типа рассчитаны на срок службы не менее 25 лет. Мокрый фасад обеспечивает механическую и экологическую безопасность. Легкие штукатурные системы утепления фасадов представляют собой многослойную конструкцию, состоящую из полимерцементного клея, теплоизоляции, армированного стеклосеткой полимерцементного слоя и отделочного покрытия (штукатурка, краска). Среди преимуществ легких штукатурных систем утепления фасадов - использование современных экологически чистых материалов. Недостатком же является необходимость проведения «мокрых» работ. возможность индивидуального цветового и фактурного решения, возможность утепления откосов, незначительная трудоемкость выполнения работ, возможность дальнейшего обновления фасада дома, неограниченная возможность архитектурных решений, сравнительно невысокая себестоимость.
На современном строительном рынке существует множество систем утепления фасада таких как- «БИРСС» , «Tex-Color» , «CERESIT» , «Kreisel» , «Baucolor» . Каждая из систем имеет свои преимущества и отличаются только компонентами системы - видом утеплителя (пенополистирол, минераловатная плита), клеевым составом, сеткой, декоративными свойствами штукатурки.
СИСТЕМА ВЕНТИЛИРУЕМЫХ НАВЕСНЫХ ФАСАДОВ включает в себя несколько слоев: (Картинка) 1. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ СЛОЙ - плиты теплоизоляционного материала (минеральная вата, пенополистирол), крепятся к строительному основанию дюбелями и дополнительно приклеивается. 2. гидроизолирующий слой - мембрана, предохраняет утеплитель от попадания влаги 3. Воздушная прослойка - необходимая для вентиляции системы, а также устройства дренажа исключая таким образом контакт влаги с утеплителем и стеной здания. 4. Декоративно-облицовочный слой - плиты керамического гранита (300 х300, 400 х400, 300 х600, 600 х600, 600 х1200), плиты из натурального камня, плиты из композитного материала; крепятся плиты по профильному каркасу на кронштейнах. между плитами оставляется зазор -8 мм, для вентиляции. крепятся плиты к направляющим каркаса при помощи кляммеров.
ЗДАНИЯ СТВОЛЬНОЙ КОНСТРУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ
ЗДАНИЯ СТВОЛЬНОЙ КОНСТРУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ. Классификация 1. По форме ствола жесткости: • открытые стволы; • замкнутые стволы; (форма ствола определяется геометрией плана здания) (Картинка) 2. По количеству стволов: • одноствольные; • многоствольные. (Картинка)
3. По расположению стволов в здании: • внутри здания; • по периметру здания. (Картинка) 4. По компоновке стволов: • симметричная; • асимметричная. (Картинка) 5. По материалу: • из стали; • из ж/б; • из комбинаций стали и ж/б. (Картинка)
6. По способу крепления горизонтальных несущих конструкций к стволу: • системы с подвешенными этажами; • системы с консольными (консольно-балочными) этажами; • системы с опорными (этажерочными) этажами. (Картинка)
СТВОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ С ПОДВЕСНЫМИ ЭТАЖАМИ • освобождает низ здания от наружных колонн; • образуется путем подвешивания перекрытий к стволу с помощью подвесных элементов (подвесок).
СТВОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ С ПОДВЕСНЫМИ ЭТАЖАМИ. ПОДВЕСКИ • это растянутые элементы (ванты) • состоят из высокопрочных канатов, собранных в пучок • В пучке, в зависимости от нагрузки, может быть несколько канатов • В подвеске – несколько пучков • Сечение подвески может превышать 1 м • Подвески, закрепленные к стволу в пределах этажа, выполняют из арматурной стали
Виды конструкций подвесных элементов (подвесок): 1. Подвес вдоль ствола, закрепленный к консольному ростверку (один ствол) или консольным балкам (ряд стволов), установленным в верхней части стволов. (Картинка)
2. подвесок вдоль ствола, закрепленных к ростверку в пределах группы этажей. (Картинка) 3. Подвесок, закрепленных к стволу в пределах одного этажа. (Картинка) 4. Подвесок, закрепленных вверху к ростверку, внизу к фундаментной плите. (Картинка)
Для уменьшения нагрузки на подвески и сокращения их длины в высотных зданиях предусматривают несколько консольных оголовков. Подвески не всегда вертикальные. Поэтому форма здания может быть : Вогнутая при одном стволе; Выпуклая при одном стволе Вогнутая при нескольких стволах; Выпуклая при нескольких стволах сочетание (Картинка)
КОНСОЛЬНЫЕ ОГОЛОВКИ. КОНСТРУКЦИЯ • предусматривают для уменьшения нагрузки и сокращения длины подвесок; • конструктивные решения: - Изгибаемые (балки; фермы); - С осевым распределением усилий ( КОНСОЛЬНЫЕ ОГОЛОВКИ ИМЕЮТ РАЗЛИЧНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ: А - ИЗГИВАЕМЫЕ (БАЛКИ, ФЕРМЫ) Б, В, Г - С ОСЕВЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ УСИЛИЙ (1 -ПОДВЕСКА, 2 - ЗАТЯЖКА, 3 - ПОДКОС)
СТВОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ С КОНСОЛЬНЫМИ (КОНСОЛЬНОБАЛОЧНЫМИ) ЭТАЖАМИ • образованы путем закрепления перекрытий или этажей к стволу • Различают следующие виды закреплений: - консольными перекрытиями в пределах каждого этажа. (Картинка) -консольными этажами в виде балок-стенок высотой на этаж, расположенных через этаж.
(Картинка) -консольными этажами в виде балок-стенок высотой на группу этажей или на все здание. (Картинка)
• Опирание консольных перкрытий на центальный ствол жесткости позволяет отказаться от внутренних колонн для организации свободного пространства. • Размеры здания в плане ограничены несущей способностью консолей и прогибами перекрытий. • При больших вылетах предусматривают консольные балки переменного сечения с высотой на опоре h=(1/5 - 1/6)L консоли.
СТВОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ С ОПОРНЫМИ ЭТАЖАМИ (ЭТАЖЕРКИ) • образуются опорными конструкциями, закрепленными к стволам над первым этажем или промежуточным этажем. • На опорные конструкции устанавливаются колонны, передающие вертикальные нагрузки от вышерасположенных этажей. • Такой каркас применяется, когда важно оставить свободное пространство под зданием: для связи с широкой предфасадной площадью, для организации стоянки автомашин и движения пешеходов. (Картинка)
КОМБИНИРОВАННЫЕ СТВОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. СТВОЛЬНО-СТЕНОВЫЕ СИСТЕМЫ • образуются сочетанием стен со стволами и • подразделяются по числу стволов и по схеме расположения стен в плане (продольное, попперечное, радиальное, перекрестное). • вертикальные нагрузки воспринимаются и передаются основанию преимущественно несущими стенами. • Ствольные элементы (шахты лифтов, лестничных клеток и т. п. ) проектируют как самонесущие или несущие с опиранием на них перекрытий. • применяют для зданий с несущими наружными стенами высотой более 16 этажей с целью повышения пространственной устойчивости и жесткости таких зданий в продольном направлении.
КОМБИНИРОВАННЫЕ СТВОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. КАРКАСНО-СТВОЛЬНЫЕ СТЕНОВЫЕ СИСТЕМЫ • образуются сочетанием стволов с каркасом и • подразделяются по числу стволов, типу каркаса, способу соединения конструкций каркаса к стволу.
ЗДАНИЯ ОБОЛОЧКОВОЙ КОНСТРУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ Стены наружной несущей коробки состоят из близко расположенных по периметру здания колонн, связанных между собой обвязочными балками, внутренние колонны воспринимают только вертикальные нагрузки и не влияют на жесткость здания По конструктивной схеме - ствольно-оболочковая (Картинка) - каркасно-оболочковая (Картинка) - оболочково-диафрагмовая (Картинка)
Виды наружной коробки: а -коробка в виде пространственной безраскосной решетки б -коробка в виде пространственной раскосной решетки в -коробка из диагональных элементов(наклонных колонн) и обвязочных балок г -коробка из диагональных элементов (наклонных колонн) (Картинка)
По материалу наружной коробки: - стальные - комбинированные (ж/б+сталь) (Картинка) ПЕРЕКРЫТИЯ в зданиях ствольной и оболочковой конструктивной системы применяются: -балочные (сборные, сборномонолитные, монолитные) -безбалочные (монолитные)
ПЕРЕКРЫТИЯ в зданиях ствольной и оболочковой конструктивной системы применяются: -балочные (сборные, сборномонолитные, монолитные) -безбалочные (монолитные) БАЛОЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ, в состав которых входят балки и плиты настила БАЛКА - это изгибаемый элемент, используемый для перкрытия пролета. В каркасном здании балка служит ригелем поперечной рамы. Система несущих балок в междуэтажном перекрытии низывается БАЛОЧНОЙ КЛЕТКОЙ Различают три вида балочных клеток: (Картинка)
(Картинка) - упрощенный -а, б - нормальный -в, г, д, е - усложненный -ж, з, и, к а, б - в упрощенной клетке балки расположены в одном направлении параллельно или радиально. Шаг балок и соответственно поперечных рам определяется ж/б плитами настила. Пролет балок обычно не превышает 12 м (Картинка)
в, г, д, е - в нормальной клетке кроме главных балок появляются второстепенные балки 1 - главная балка, 2 - второстепенная балка, 3 - диагональная балка, L -пролет главной балки, l- пролет второстепенной балки Шаг второстепенной балки при ж/б настиле - 2 -5 м, при профилированном настиле - 2 -3 м, пролет главной балки должен быть кратен этому шагу. Пролет второстепенных балок обычно составляет 6 -9 м В здании с центральным стволом жесткости применяют диагональные балки
ж, з, и, к - в усложненной клетке применяют балки трех видов 1 -главные балки 2 -второстепенные балки 3 -диагональные балки 4 - балки настила 5 - обвязочные балки
Шаг балок настила - 2 -3 м В здании с подвешенными этажами главные балки могут опираться на обвязочные балки (Картинка)
Обвязочные балки объединяют по периметру здания и обеспечивают перераспределение нагрузки между соседними подвесками в случае выхода из строя одной из них. (Картинка) Тип балочной клетки определяется архитектурно-планировочным решением здания (Картинка)
3. ЗДАНИЯ ИЗ ОБЪЕМНЫХ БЛОКОВ. ОБЪЕМНЫЕ БЛОКИ - крупные конструктивные элементы. Являются крупной конструкцией объемной формы, в полом пространстве которой заключен определенный функциональный фрагмент здания. Объемные блоки могут заключать в себе комнату, лестничную клетку либо являться фрагментами лоджий или эркеров. По массе: -малые до 10 т -большие (тяжелые) до 25 т
По статической роли в здании: -несущими -самонесущими -ненесущие (навесные) По конструкции и материалу: Несущие и самонесущие блоки применяются в зданиях - бескаркасной системы изготавливаются из тяжелого или конструктивного легкого бетона Ненесущие применяются в зданиях -бескаркасной или каркасной системы изготавливаются из листовых или плитных материалов (Картинка)
Применение объемных блоков: малые блоки: - в зданиях -панельных -каркасно-панельных -в зданиях с кирпичными стенами - назначение -сантехнические кабины -тюбинги лифтовых шахт -элементы фасадов (эркеры, ризолиты)
Большие (тяжелые) объемные блоки: - в зданиях: - бескаркасной системы - объемно-блочно стеновой системы - каркасной - ствольной - назначение: -жилая комната -лестничная клетка -санитарно-кухонный блок
Конструктивно-технологические типы больших блоков: - «колпак» , представляет собой цельноформованный коробчатый элемент с приставной панелью пола, панель пола представляет собой ребристую панель, которая является горизонтальным несущим элементом - плитой перекрытия. Стенки блока имеют линейное или точечное опирание - «стакан» , представляет собой цельноформованный коробчатый элемент с приставной панелью потолка
- «лежачий стакан» , представляет собой цельноформованный коробчатый элемент с приставной панелью наружной стены, несущие стенки выолняются гладкими с равномерно расположенными ребрами наружу с шагом 1, 0, толщина стенок 50 -60, высота ребер 120 мм. Блоки применяют с линейным опиранием по 2, 3, 4 сторонам. Изготавливают с консольной балконной плитой. 5 - колпак 6 -лежачий стакан 7 -стакан (Картинка)
Взаимное расположение блоков - 1 - без взаимного смещения - 2 - с консолированием - со сдвижкой в одном или нескольких направлениях - 3 - взаимно-перпендикулярное - 4 - в шахматном порядке - 6 - каскадные (при строительстве на рельефе) - 5 - с большепрлетными настилами перекрытий между отдельными пилонами блоков (Картинка)