Железобетонная несущая система
Проектирование каркаса здания начинается еще на этапе эскиза. Заказчик зачастую оговаривает заранее, какой материал он хочет использовать в несущей системе, и в большинстве случаев это бывает железобетон. Прочный, дешевый, технологичный, долговечный, огнеустойчивый материал давно занял свою нишу на рынке, потеснив менее удачливых конкурентов. Из железобетона возводят жилые дома и общественные здания, транспортные, защитные и инженерные сооружения, промышленные и специальные здания.
Ежедневные объемы потребления железобетона строительными компаниями постоянно растут с момента начала его применения, и нет оснований полагать, что в ближайшие годы какой-либо другой материал может занять его место.
Использование железобетона для несущей системы здания позволяет добиться ряда положительных эффектов:
- на создание каркаса уходит меньше времени, чем на стеновую систему из любого другого материала;
- каркас обеспечивает гибкое пространство внутри объекта, внутренняя планировка может меняться, при этом несущие конструкции будут не затронуты;
- каркас долговечен, нормируемый срок жизни здания составляет 120–150 лет;
- может использоваться во всей системе (как в вертикальных, так и в горизонтально ориентированных элементах), создавая единство,
- достигается экономия материала и рациональный расход, для наружных и внутренних стен может быть использован другой, более легкий материал;
- по сравнению с каркасом из металла стоимость железобетона меньше;
- железобетонный каркас устойчив к воздействию воды, следовательно, он может использовать и для опор мостов.
Совместная работа металла и арматуры, соединенных в одном элементе позволяет добиться того, что расходуется лишь малая доля дорогостоящей стали и большая доля дешевого цемента и заполнителя. Каждый из этих материалов дополняет другой, бетон справляется со сжимающими нагрузками, а сталь с растягивающими.
Арматура - это система, взаимосвязанных между собой металлических прутьев, которые воспринимают растягивающие усилия при совместной работе с бетоном.
Рисунок 1. Конструктивные решения каркасов гражданских зданий. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Железобетонная несущая система многоэтажного гражданского здания
К гражданским объектам относятся жилые и общественные здания. Их несущая система может быть как каркасной, так и стеновой, в зависимости от объемно-планировочных решений. Согласно многолетней практике железобетонные конструкции используют для каркаса, а наружные выполняют из газобетонных блоков, которые устанавливают между этажами и утепляют.
Проектирование несущей системы состоит из следующих этапов:
- анализируется эскиз плана здания, выделяются несущие конструкции, оценивается расстояние между ними, расставляют оси. Несущие элементы в железобетоне располагаются с шагом в 6-9 метров. Несущими могут быть стены, колонны и пилоны;
- на основании анализа определяется тип конструктивной системы, в каркасной системе применяются несущие колонны и пилоны, в каркасно-стеновой - и колонны, и стены, в каркасно-ствольной используются стволы жесткости и колонны. Также применяются ствольно-стеновая, ствольно-объемно-блочная и оболочко-диафрагмовая системы;
- несущая система разрабатывается на основании плана типового этажа, расположение несущих элементов будет одинаковым от этажа к этажу, но будет меняться расположение внутренних перегородок и стен;
- эскиз плана после расстановки и уточнения несущих конструкций уточняется. Проверяются площади и их соответствие требованиям;
- на основании плана определяется расчетная схема и выполняется статический и конструктивный расчет для стен, колонн, пилонов и перекрытий. Сбор нагрузок ведется исходя из данных о конструкции стен и пола, оборудовании, установленном в здании, ветровой и снеговой нагрузке.
Несущие элементы всегда привязаны к осям, поэтому их легко найти на плане этажа.
Проектирование несущих элементов выполняется совместно конструктором и архитектором. Те габариты, которые задает архитектор изначально на своем плане, будут уточнены посредством расчета. В качестве ориентира можно использовать ориентировочные цифры, согласно которым высота несущих железобетонных конструкций составляет примерно одну седьмую- одну восьмую от длины пролета.
