2. Каркас здания

Проект публичной библиотеки имеет железобетонный каркас. Каркаса позволяет получить большое разнообразие объемно-планировочных решений для зданий различного назначения, конфигураций и высот.

Здание библиотеки возводится монолитным методом. Монолитная технология строительства позволяет, по сравнению со сборным, снизить стоимость строительства многоэтажных зданий на 5...15 % (на 15...20 % по сравнению с кирпичным), энергетические затраты - на 25...30 %, единовременные затраты на создание производственной базы - на 40...45 %. Кроме того, при монолитном строительстве экономятся значительные средства, расходуемые на содержание домостроительных комбинатов и заводов железобетонных конструкций. Эти предприятия, которые производят изделия для крупнопанельных зданий, занимают значительные площади городских территорий.

Основным материалом массового строительства гражданских в настоящее время является железобетон — один из наиболее долговечных и стойких материалов, хорошо сопротивляющийся действию огня и коррозии, который может применяться и в монолитном, и в сборном исполнении. Железобетон несколько дороже металла, но в условиях эксплуатации он выгоднее, поскольку не требует дополнительных расходов по периодической защитной отделке и окраске. Кроме того, на изготовление железобетонных конструкций требуется меньше металла, что способствует его рациональному использованию.

При возведении зданий монолитным способом бетоны должны иметь марку не менее М300 (класс В25). В настоящее время чаще стали применять бетоны марок М500 и М600 (в экспериментальном порядке даже выше), что позволяет не только увеличивать прочность, но и осуществлять распалубку в более ранние сроки.

Материалы несущих и ограждающих конструкций в отделах с книгохранилищем должны быть несгораемыми и по пределу огнестойкости соответствовать второй категории.

Комбинированный несущий остов (рис. )

Среди большого разнообразия сочетаний стержневых и плоскостных вертикальных опор наиболее часто встречаются:

• системы расположения стен по периферии, а стоек каркаса — внутри здания

(«неполный каркас»); эту систему, учитывая осадку кладки при «неосадочных» столбах, не рекомендуется применять выше 9-ти этажей;

• системы, в которых каркас расположен в пределах нижних 1...3 этажей, а

выше находится бескаркасный несущий остов;

• системы со стеновым остовом – в одном или в нескольких центрально расположенных стволах, которые обстроены по периферии стойками каркаса в один или несколько рядов и т.д.

В данном проекте публичной библиотеки предусмотрен неполный каркас в многоэтажных корпусах с книгохранилищем и каркас с ядрами жесткости в основной части.

Рис. Конструктивные системы комбинированного остова:

а — неполный каркас; б — с ядром жесткости;

1 — колонна, 2 — несущая стена

Так как объект выпускной квалифицированной работы имеет разную этажность, необходимо предусмотреть наличие деформационного шва.

Рис. Схемы устройства деформационных швов в зданиях:

б – осадочный:

1 – надземная часть здания;

2 – подземная часть (фундамент);

3 – деформационный шов

В проекте предусмотрен осадочный деформационный шов. Осадочные швы расчленяют по вертикали все конструкции здания, включая его подземную часть. Это позволяет обеспечить самостоятельную осадку отдельных объемов здания. Осадочные швы обеспечивают не только вертикальные, но и горизонтальные перемещения расчлененных частей, поэтому их можно совмещать с температурно-усадочными швами. Данный тип деформационных швов называется температурно-осадочными.

Один из способов предотвратить возможные поврежде­ния, вызываемые неравномерной осадкой, — это расчленение строительного объема на несколько самостоятельных жестких объемов с помощью устройства деформационных швов. Такие расчлененные объемы оседают самостоятельно. Это решение хотя и предотвратит повреждения конструкций, однако не устранит неравномерной осадки отдельных блоков здания. Намного сложнее решение этой проблемы в тех случаях, когда неравно­мерная осадка угрожает условиям эксплуатации здания, созда­вая дискомфортные условия для работы или проживания, нару­шает единство и качество архитектурного облика здания.

Рис. Конструктивные решения деформационных швов в зданиях:

б – осадочный шов в одноэтажном каркасном здании

1 - колона; 2 – несущая конструкция покрытия; 3 – плита покрытия; 4 – фундамент под колону; 5 –общий фундамент под две колонны; 6 – панель стены; 7 – панель-вставка.