7.5.3. Конструктивные схемы стеновой конструктивной системы
Здания с бескаркасной или стеновой конструктивной системой наиболее распространены. При этом используется пять конструктивных схем (рис.7.17):
схема I – с перекрестным расположением внутренних несущих стен при малом шаге поперечных стен;
схема II – с поперечными несущими стенами с чередующимся малым и большим шагом стен и отдельными продольными стенами жесткости;
схема III – с поперечными несущими стенами с большим шагом и отдельными продольными стенами жесткости;
схема IV – с продольными несущими наружными и внутренними стенами и редко расположенными поперечными стенами жесткости;
схема V – с продольными несущими наружными стенами и редко расположенными поперечными стенами жесткости.
Рисунок 7.17 – Конструктивные схемы бескаркасных зданий
I – перекрестно-стеновая; II, III – поперечно-стеновые; IV, V – продольно-стеновые;
А – варианты с самонесущими или ненесущими продольными стенами;
Б – то же, с несущими;
а) план стен; б) план перекрытий;
1 – наружные несущие стены; 2 – внутренние несущие стены; 3 – самонесущие или ненесущие стены; 4 – продольные стены жесткости;
5 – поперечные стены жесткости
Перекрестно-стеновая система (рис.7.17, I) используется для зданий до 30 этажей. Применяются кирпичные, бетонные, панельные стены. Она характеризуется малыми размерами конструктивно-планировочных ячеек (до 20 м2), что ограничивает область ее применения разными видами жилых зданий. Преимущество – самая высокая устойчивость. Каждая стена работает как вертикальная диафрагма жесткости. Рекомендуется для сейсмостойких зданий. Плиты в таких схемах имеют размер на ячейку, опирание по трем – или четырем сторонам. По четырем – в зданиях с продольными несущими стенами, по трем – в зданиях с самонесущими или ненесущими продольными стенами. Из-за малого количества плит перекрытий перекрестно-стеновая схема самая индустриальная (скорость возведения высокая).
В случае с поперечными несущими стенами с чередующимся малым и большим шагом (рис.7.17, II) жесткость здания меньше, чем при перекрестно-стеновой схеме. Эта схема менее индустриальна, так как при малом шаге применяются плиты меньшей толщины, то есть необходимо выравнивание перекрытия бетоном.
Рисунок 7.18 – Бескаркасная конструктивная система с кирпичными стенами
а) с продольными несущими стенами; б) с поперечными несущими стенами:
1 – наружные продольные несущие стены; 2 – внутренняя продольная несущая стена;
3 – плиты перекрытия; 4 – поперечная диафрагма жесткости; 5 – поперечные несущие стены; 6 – продольные самонесущие стены
Конструктивные схемы с поперечными несущими стенами с большим и одинаковым шагом (рис.7.17, III) более индустриальны (чем на схеме II), так как позволяют сократить номенклатуру сборных изделий вследствие одинакового шага поперечных стен.
Материал стен в схемах II и III может быть любой: кирпичные (рис.7.18), бетонные монолитные или бетонные панельные. Перекрытия балочного типа с опиранием по двум сторонам. Исключение – крайние панели вдоль несущих продольных стен – опирание по трем сторонам.
Схемы II и III имеют ряд преимуществ в архитектурно-планировочном отношении перед схемой I. Они позволяют более разнообразно решать планировку жилых зданий, размещать встроенные нежилые помещения в первых этажах, обеспечивают удовлетворительные планировочные решения детских учреждений и школ.
В одном здании комбинация несущих и самонесущих стен возможна при этажности до 5-ти этажей. Причина – разность вертикальных деформаций этих стен и местные разрушения в местах стыков.
Устойчивость зданий, решенных по схеме с продольными несущими стенами (рис.7.17, IV и V), – ниже предыдущих. Ширина корпуса определяется максимальным пролетом плит перекрытия. Ширину корпуса можно увеличить, используя вместо пустотного настила длинномерные плиты перекрытия, что особенно актуально в общественных зданиях. Достоинство – свобода планировки из-за редкого расположения диафрагм жесткости (через 25-40 м). Основной недостаток – невозможность использования панельной строительной системы, так как наружные стены являются одновременно несущими и ограждающими, при повышении этажности они становятся массивными, поэтому этажность в панельном строительстве ограничена пятью этажами. При проектировании зданий с кирпичными и крупноблочными стенами может быть этажность од 50 этажей.