Навигация:
Главная → Все категории → Общественные здания

Конструкции общественных зданий


Конструкции общественных зданий

Планировочные и объемно-пространственные решения общественных зданий весьма различны, что вызывает разнообразие конструктивных схем, соответствующих этим решениям.

По принципу объемно-планировочных решений все общественные здания условно можно подразделить на мало- и многоэтажные, которые в свою очередь делятся на здания ячейковой структуры (с мелкими помещениями), зальные (большепролетные) и смешанные. Этим видам зданий соответствуют разные конструктивные схемы, однако во всех случаях эти схемы должны строиться на принципах Единой модульной системы.

Конструкции общественных зданий малой этажности, имеющих регулярную повторяющуюся ячеистую структуру (детские дошкольные учреждения, общеобразовательные школы, поликлиники, больницы), могут быть предельно простыми в процессе производства строительных работ, поэтому в таких зданиях наиболее рациональной и экономичной будет конструкция с поперечными несущими стенами из крупных панелей, кирпича или местного камня. В определенных конкретных случаях логичной может быть и система с продольными несущими стенами или неполным каркасом. В подобных зданиях применяют сборные перекрытия из многопустотных или ребристых настилов или плоских железобетонных панелей.

В сельской местности и небольших поселках в качестве стекового материала применяют ячеистый бетон, шлакобетон, камышит, арболит, крупные и мелкие блоки, используя, как правило, местные строительные материалы.

Деревянные общественные здания строят в районах, богатых лесом. Они могут быть брусчатыми, каркасными, щитовыми с различными эффективными утеплителями.

В двух- и трехэтажных зданиях зальной структуры, требующих увеличенного шага опор (до 12 м) и повышенной несущей способности перекрытий (главным образом предприятия торговли и общественного питания), более целесообразно применение каркасной конструкции, разработанной на основе крупного конструктивно-планировочного модуля. Стены при этом в зависимости от конкретных условий места строительства могут быть из крупных Панелей или кирпича.

Многоэтажные общественные здания, предназначенные для гостиниц, санаториев, крупных больниц, проектных институтов, административных учреждений и т. п., могут быть разнообразны по этажности и объему. Однако все они в своей основе имеют ячеистую структуру. В таких зданиях высотой до 20 этажей целесообразно применять несущий остов с поперечными крупнопанельными несущими стенами, шаг которых определяется назначением здания и условиями экономичности конструкции (обычно 3.30...3.60 м).

Основным типом многоэтажных общественных зданий являются здания с полным железобетонным каркасом, который обусловливает свободу планировки этажей.

Каркас может иметь рамную, свя-зевую или смешанную статическую схемы. В общественных зданиях в основном применяют связевую схему, в которой горизонтальные нагрузки передаются на жесткие вертикальные и горизонтальные диафрагмы, лестничные клетки и лифтовые шахты.

Для каркасных зданий разработаны типовые конструкции: многопустотные настилы пролетом 6, 9, 12 м и шириной 1, 2 и 1,5 м; ригели пролетом 3; 4,5; 6 и 9 м; колонны для различных высот этажей (2,8; 3,6; 4,2; 4,8 и 6 м).

Для многоэтажных общественных зданий с зальными этажами применяют длинномерные предварительно напряженные элементы перекрытий- настилы длиной 12... 18 м, сечениями типа 2Т-или П-образные или многопустотные.

Для зданий со сложным очертанием плана и свободной расстановкой колонн эффективен способ строительства методом подъема этажей, который заключается в том, что все перекрытия в виде сплошных плоских плит бетонируют на земле одну на другой, а затем поднимают домкратами на этажи и закрепляют на заранее установленных колоннах. Этот метод позволяет осуществлять свободную планировку помещений.

Совершенно особую объемно-планировочную структуру имеют так называемые большепролетные здания (Дворцы спорта, выставочные павильоны, крытые рынки, вокзалы, цирки и др.), в которых основой функционального назначения, а следовательно, и композиции является зал большого пролета (50...200 м) и высоты. В таких зданиях зал часто определяет силуэт и общий вид всего сооружения. Остальные помещения, играя обслуживающую роль, подчиняются главному.

Конструкции, перекрывающие большие пролеты, можно подразделить на две группы — плоские и пространственные, каждая из которых включает большое разнообразие видов.

К плоским конструкциям относятся балки, фермы, рамы и арки.

Фермы и балки перекрывают пролеты до 36 м. В общественных зданиях могут быть использованы металлические, деревянные или железобетонные стропильные фермы, устанавливаемые на расстоянии 6 или 12 м с покрытием в виде железобетонного настила.

Фермы могут быть разной формы — прямоугольной (с параллельными поясами), трапециевидной, треугольной, сегментной. В зависимости от принимаемого архитектурного решения интерьера фермы оставляют открытыми или по нижнему поясу крепят декоративный подвесной потолок.

Рамные конструкции могут иметь разнообразные формы с прямыми, ломаными и криволинейными очертаниями. Они могут иметь нависающие консоли, которые дают возможность создавать большие нависающие козырьки над трибунами стадионов, перронах железнодорожных или автовокзалов и др. Рамы выполняют в металле, железобетоне, дереве в зависимости от назначения здания и величины перекрываемого пролета. Металлические рамы решетчатой конструкции применяют при больших пролетах (до 150 м).

Арочные конструкции также способны перекрывать большие пролеты. При этом арки могут быть деревянными, металлическими и железобетонными сплошного и решетчатого сечения. Подъем арок обычно составляет 1/4... 1/6 пролета.

Пространственные конструкции сложнее плоскостных, но для перекрытия больших пролетов более целесообразны, так как значительно легче и экономичнее по расходу материалов. Кроме того, в пространственных конструкциях заключены неисчерпаемые эстетические возможности как для внешней выразительности зданий, так и для интерьеров. Пространственные конструкции очень разнообразны как по характеру своей статической сущности, так и по внешнему очертанию.

Складчатое покрытие представляет собой как бы ряд балок, составленных из тонких плоских элементов. При этом складки могут быть треугольными, трапециевидными. Материалом служит армированный сетками цемент или металл.

Цилиндрические оболочки, расположенные параллельно, имеют ширину 6... 12 м при высоте 2...3 м. При этом толщина железобетона составляет 3 см. Перекрещивающиеся под прямым углом оболочки образуют крестовый свод. Цилиндрические оболочки несимметричного сечения применяют для покрытий промышленных зданий (шедовые покрытия). Волнистый цилиндрический свод (бочарный) позволяет перекрывать пролеты до 95 м при толщине свода 3 см. Волнистыми и складчатыми сводами перекрывают спортивные залы, крытые рынки и др.

Купола в современном строительстве сооружают из железобетона, металла и дерева. Они могут быть сплошными, ребристыми, сетчатыми. Железобетонные купола делают монолитными и сборными. Часть купола, срезанная по четырем сторонам вертикальными плоскостями, образует пологую оболочку. Такое покрытие может перекрывать квадратные в плане пространства размером более чем 100X100 м и широко применяются при строительстве крытых рынков.



Рис. 1. Большепролетные плоские конструкции:
а, б — рамные: железобетонная и стальная; в - арочная


Перекрестно-стержневая конструкция (структура) представляет собой сетчатую плиту, состоящую из перекрещивающихся металлических стержней и пространственной решетки. Модульная сетка этой перекрестно-стержневой конструкции строится по прямоугольной, треугольной или шестиугольной системе. Особенность этой конструкции в том, что она может опираться на колонны в любой точке и иметь консольные свесы разной формы. Это позволяет перекрывать помещения самых различных очертаний в плане: прямоугольных, треугольных, многоугольных, правильной и неправильной формы. Основное применение структур-перекрытие крупных павильонов (рис. 2, г).

Гиперболические параболоиды (ги-пары) представляют наиболее разнообразную группу современных пространственных покрытий. Их форма в плане может быть прямоугольной, квадратной, овальной. Гипары можно объединять друг с другом, образуя покрытие над помещениями большой площади. Распределение усилий в гиперболоидах "предельно рационально, что делает их особенно экономичными по расходу материала. Эта конструкция интересна еще и тем, что может опираться только на две нижние опоры. Это открывает широкие возможности разнообразных архитектурно-пространственных решений (рис. 2, (3).



Рис. 2. Большепролетные пространственные конструкции:
а-складчатая; б-цилиндрические оболочки; в-купола: железобетонные (ребристокольцевой, кристаллический) и стальной; г-перекрестно-стержневая;


Висячие и вантовые покрытия составляют особую группу конструкций, в которой основные несущие элементы работают на растяжение, что является весьма экономичным. Вантовые конструкции могут быть почти беспредельно разнообразными; они способны перекрывать очень большие площади помещений прямоугольной, круглой, овальной формы. Такие конструкции широко применяют для покрытий больших спортивных арен, спортивных плавательных бассейнов, велотреков и других подсобных сооружений (рис. 2, е).

Таким образом, все пространственные конструкции обладают возможностями безграничных вариаций создания индивидуальных, ярко выразительных образов общественных зданий различного назначения.

Похожие статьи:
Конструктивные решения вспомогательных здании

Навигация:
Главная → Все категории → Общественные здания

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум