В жилых зданиях массового строительства применяют бескаркасные и каркасные конструктивные схемы.
Бескаркасные конструктивные схемы, применяемые в жилых зданиях, следующие:
· а) с продольными несущими стенами. При такой конструктивной схеме несущие элементы перекрытий и покрытий опираются на продольные несущие стены, а для придания поперечной жёсткости зданию продольные несущие стены прочно соединяются с редко расположенными (через 25–40 м) поперечными стенами, которые, как правило, являются самонесущими (рис. 10.1 а);
· б) с поперечными несущими стенами. В этом случае несущие конструкции перекрытий и покрытий опираются на поперечные несущие стены (рис. 10.1.б). Такая конструктивная схема позволяет разделить стены на несущие (внутренние поперечные стены) и ограждающие (наружные стены). Несущие стены выполняют из прочных каменных материалов (кирпич, бетон, железобетон), а наружные ограждающие стены из лёгких материалов, в том числе слоистой конструкции с использованием эффективных теплоизоляционных материалов. Несущие поперечные стены устанавливают с узким шагом – (2,4–3,6) м (на комнату), с широким шагом – (4,8–6,0) м (на квартиру) и с чередованием узкого и широкого шагов. При широком шаге возможна более свободная планировка квартир;
· в) смешанная (совмещённая) с продольными и поперечными несущими стенами. При смешанной схеме несущие конструкции перекрытий, имеющие размер перекрываемой ячейки, опираются на несущие продольные и поперечные стены по контуру, при этом поперечные стены устанавливают с узким шагом (рис. 10.1 в).
Каркасные конструктивные схемы, применяемые в жилых зданиях:
а) с неполным продольным каркасом и продольными наружными несущими стенами. При такой конструктивной схеме вместо внутренних несущих стен устраивают внутренние опоры в виде столбов, стоек или колонн, на которые поэтажно в продольном направлении опирают балки, а на эти балки и наружные продольные несущие стены опирают несущие элементы перекрытий (рис. 10.1 г);
Рис. 10.1. Конструктивные схемы жилых зданий: а – с продольными несущими стенами; б – то же с поперечными; в – то же смешанная; г – с не-полным продольным каркасом; д – то же с по-перечным; е – с непол-ным безбалочным карка-сом; ж – с полным про-дольным каркасом; з – то же с поперечным; и – с полным безбалочным каркасом; 1 – несущая стена; 2 – колонна; 3 – балка
б) с неполным поперечным каркасом и продольными наружными несущими стенами. В отличие от предыдущей схемы в этом случае балки каркаса укладывают поперёк здания и опирают на внутренние опоры и наружные несущие продольные стены, а несущие элементы перекрытий опирают на поперечные балки каркаса (рис. 10.1 д);
в) с полным продольным каркасом. В таком варианте конструктивной схемы колонны каркаса устанавливают внутри здания и вдоль наружных продольных самонесущих или ненесущих стен, а балки укладывают на колонны в продольном направлении и, соответственно несущие элементы перекрытий опирают на продольные балки (рис. 10.1 ж);
г) с полным поперечным каркасом. В этом варианте балки каркаса укладывают на колонны поперёк здания, а несущие элементы перекрытий опирают на поперечные балки (рис. 10.1 з);
д) с полным пространственным каркасом. В этом случае балки каркаса укладывают на колонны вдоль и поперёк здания, а элементы перекрытий выполняют размером на перекрываемую ячейку и опирают на балки по контуру;
е) с безбалочным каркасом. При таком варианте несущие элементы перекрытий в виде плит непосредственно опирают на колонны каркаса (рис. 10.1 и), а при отсутствии колонн в крайних рядах – и на наружные продольные несущие стены (рис. 10.1 е);
ж) конструктивные схемы с ядрами жёсткости. Конструктивные схемы с несущими и самонесущими стенами обладают достаточной пространственной жёсткостью за счёт совместной работы продольных и поперечных стен, т. е. за счёт замкнутых контуров с прочным сопряжением в углах и местах пересечения. В каркасных конструктивных схемах пространственная жёсткость обеспечивается жёстким соединением элементов каркаса и дополнительными вертикальными диафрагмами и ядрами жёсткости. Вертикальные диафрагмы жёсткости представляют собой плиты-стены или стержневые связи, устанавливаемые в определённых местах каркаса между его колоннами и балками.
Ядра жёсткости представляют собой ломаные или криволинейные замкнутые контуры, которые выполняют монолитными из бетона, железобетона, кирпича или сборными из железобетонных элементов, и в них размещают узлы вертикального транспорта, санитарно-технические узлы, вентиляционные шахты и другие коммуникации. При таких конструктивных схемах вертикальные нагрузки воспринимают каркас и ядра жёсткости, а горизонтальные нагрузки воспринимают ядра жёсткости (рис. 10.2 а, б, в).
Все вышеперечисленные каркасные и бескаркасные конструктивные схемы могут применяться при проектировании жилых зданий как каждая в отдельности, так и в сочетании друг с другом, т. е., например, в одном здании могут применяться конструктивные схемы с продольными несущими стенами в одной части здания и с поперечными несущими стенами в другой части, или в одной части могут применяться каркасная конструктивная схема, а в другой – бескаркасная и т. д.
Рис. 10.2. Конструктивные схемы жилых зданий с диафрагмами и ядрами жёсткости:
а – каркасные с диафрагмами жёсткости; б – стеновая с ядром жёсткости; в – каркасная с ядром жёсткости; 1 – диафрагма жёсткости; 2 – ядра жёсткости; 3 – колонны; 4 – несущие стены; 5 – балки