114Фахверковые или каркасные стены опз
Фахверковые или каркасные стены не обладают достаточной устойчивостью. Фахверк представляет собой легкий вспомогательный каркас, располагаемый между элементами основного каркаса. Фахверк выполняют из железобетона или стали , и состоит он из горизонтальных ригелей и вспомогательных стоек.
Каркас стен (фахверк) устраивают для наружных стен (вдоль здания и торцовых), а также для внутренних стен и перегородок. На рис. 1.28 показана схема фахверка для наружных стен.
При шаге колонн 6 м стеновые панели или ригели для крепления панелей и обшивок стен опирают непосредственно на столики, приваренные к колоннам основного каркаса. При шаге колонн 12 м и более, а также для крепления ригелей (панелей) торцовых стен предусматривают стойки фахверка.
Ригели фахверка разделяют на несущие, воспринимающие нагрузки от стен и ветра, и ветровые, воспринимающие только ветровую нагрузку. Размещение ригелей фахверка определяется материалом и типом стеновых конструкций, а также расположением проемов. Характерные типы сечений ригелей фахверка показаны на рис. 1.27.
Стойки фахверка двутаврового либо замкнутого сечения опирают на фундаменты, а их верхние концы прикрепляют к связям по нижним поясам стропильных ферм с помощью листового шарнира, который, не стесняя вертикальные перемещения стропильных ферм, передает нагрузку от ветра на связевую (ветровую) ферму. Если по высоте здания имеются горизонтальные площадки, надворотные ветровые фермы и другие расположенные вдоль стены конструкции, то стойки фахверка опирают в горизонтальном направлении также на эти конструкции.
Рис. 1.28. Схема фахверка наружных стен:
а - продольный фахверк; б - торцовый фахверк; 1 - колонны крайнего продольного ряда; 2 - приколонная стойка; 3 - то же, угловая; 4 - стойка фахверка; 5 - колонна среднего продольного ряда
Поскольку в температурных швах колонны смещены относительно координационных осей и, следовательно, относительно стен, то здесь для крепления ригелей фахверка (панелей) предусматривают приколонные стойки, которые проектируют обычно замкнутого сечения из двух швеллеров или уголков, хотя можно применить и другие типы сечений. Эти стойки, расположенные рядом с колоннами каркаса, опирают на фундаменты колонн.
В коротких зданиях фахверк торцовых стен можно использовать в качестве поперечных диафрагм, воспринимающих горизонтальные нагрузки, направленные перпендикулярно продольной оси здания. Усилия от этих нагрузок, разгружая колонны каркаса, будут переданы на торцовый фахверк через горизонтальные диски покрытия. В этом случае следует предусмотреть вертикальные связи между стойками торцового фахверка. Фахверк внутренних стен устраивают аналогично. Если стены кирпичные, то площадь кладки в пределах одной ячейки, ограниченной элементами фахверка, не должна превышать 18 м2, а в промышленных зданиях с мостовыми кранами - 10 м2. Фахверк в этом случае обычно размещают в толще стен (рис. 1.29), что значительно повышает огнестойкость конструкции и устойчивость стоек из прокатных двутавров в плоскости стены.
Витражи. Во многих видах общественных зданий в качестве наружных ограждений применяют большие остекленные поверхности - витражи, служащие для освещения помещений, создания зрительной связи внутреннего пространства с внешней средой, а также в качестве элемента внешней архитектуры зданий и их интерьеров (рис. 1.30, а, б).
Витражи, как часть внешнего ограждения помещений, должны обладать необходимыми светопропускными способностями, сопротивлением теплопередаче, звукоизоляцией от внешних шумов, обеспечивать защиту от атмосферных осадков и продувания, а в некоторых случаях от солнечной радиации. Витражи состоят из коробок, заполненных остекленными переплетами. При большой высоте их дополняют специальными элементами, воспринимающими горизонтальные ветровые воздействия и нагрузки от собственного
Рис. 1.29. Фахверк стен из штучных материалов
В каркасных панельных зданиях действующие на них нагрузки воспринимают ригели и стойки каркаса, а панели выполняют чаще всего лишь осаждающие функции (рис. 12.2). При этом различают следующие конструктивные схемы: с полным поперечным каркасом (рис. 12.2,а); с полным продольным каркасом (рис. 12.2,б); с пространственным каркасом (рис. 12.2, в); с неполным поперечным каркасом и несущими наружными стенами (рис. 12.2, г}; с опиранием плит перекрытия по четырем углам непосредственно на колонны (безрнгельный вариант; рис. 12.2,д); с опиранием панелей на наружные панели и на две стойки по внутреннему ряду (рис, 12.2, г).
Принятие той или иной конструктивной схемы зависит от вида проектируемого здания, его этажности и других факторов. Так, крупнопанельные жилые дома проектируют, как правило, бескаркасными. Эти дома по сравнению с каркасными позволяют уменьшить число типоразмеров сборных элементов, сократить расход металла, упростить процесс монтажа, сократить трудозатраты, избежать появления выступающих элементов (колонн и ригелей) в интерьере помещений и др. Однако каркасные здания по сравнению с бескаркасными имеют меньший расход материалов на 1 м2 жилой площади, большую жесткость и устойчивость здания, что особенно важно для высотных зданий. Эти схемы особенно эффективны для общественных зданий.
Важным этапом проектирования крупнопанельных зданий является выбор системы разрезки стен, которая зависит от конструктивной схемы, условий монтажа, вида здания и его размеров. На рис. 12.3 приведены примеры схем разрезки (членения) наружных стен на панели, применяемые в современном строительстве.
Рис. 12.2. Конструктивные схемы каркасно-панельных зданий