Содержание и принципы компоновки конструктивных систем многоэтажных зданий
Компоновка системы является первым этапом ее инженерного оформления и включает: - определение главных размеров системы в плане и по высоте и их соотношений; - определение взаимного расположения элементов и подсистем (рам, стволов и т. п.), их компоновочных размеров (шаг и габариты сечений колонн, балок, высота этажа), согласование верхнего строения здания с фундаментом, размещение деформационных швов; - взаимную увязку несущих и ограждающих конструкций по их функциям и размерам. Один из основных принципов компоновки — принцип упрощения конструктивной формы, реализация которого обеспечивается четкостью статической и геометрической схемы, регулярностью и однородностью строения системы, конструктивной простотой элементов и сопряжений, максимальной их повторяемостью и высокой технологичностью, уменьшением числа вспомогательных слабо нагруженных элементов. Принципы компоновки связаны и с распределением функций и материала в системе. Для стен каркасных зданий характерно отделение ограждающих функций от несущих функций системы. В связевой системе функции обеспечения жесткости переданы связевой конструкции и перекрытиям, но отделены от остальных элементов системы. Приемы компоновки с разделением функций лучше согласуются с требованиями унификации конструкций. С другой стороны, практически в любой несущей системе используется совмещение функций, выражающееся во взаимодействии подсистем, элементов, различных материалов. Один из важных принципов компоновки — принцип концентрации материала, формы применения которого различны. Так, можно перераспределить материал между подсистемами с его концентрацией в одной из них (например, в стволе), в связи с чем жесткости и несущие функции распределяются в системе более целесообразно и расход материала снижается. He исключены приемы компоновки с рассредоточением материала. Так, в каркасе с внешней пространственной рамой, выделение которой в качестве основной несущей подсистемы согласуется с принципом концентрации материала, компоновка самой рамы характеризуется почти равномерным распределением материала в ее плоскости благодаря частому шагу колонн (1,5—3 м) и развитию высоты сечений ригелей. При этом рама приближается по своей работе к оболочке и хорошо поддается внутренней типизации. Таким образом, в компоновке конструктивной системы многоэтажного здания используются различные принципы и приемы, которые частично вступают в противоречие, частично дополняют друг друга. Для компоновки (при известных условиях и ограничениях) характерна множественность возможных решений. Поиск оптимального решения на различных уровнях (элемент, подсистема, система) — интересная и важная инженерная задача. |