При размещении подвалов, гаражей и шахт ниже уровня грунтовых вод требуется учитывать воздействия гидростатического подпора. Чтобы обеспечить сухие условия работ при их устройстве, необходимо использовать насосы и колодцы для временного понижения уровня грунтовых вод. Нет необходимости доказывать, что устройство таких сооружений весьма дорого и их следует, насколько это возможно, избегать.....
С применением стальных конструкций возводится относительно небольшое (по сравнению с железобетонными) количество жилых домов высотой более 10 или 12 этажей. Совершенствование методов конструирования, изменения в противопожарном нормировании, появление высокопрочных сталей, а также простота и короткие сроки возведения — вот те факторы, которые способствуют повышению конкурентоспособности стальных конструкций.....
Требования к зданиям повышенной этажности во многих нормативных документах пересмотрены или пересматриваются. Такие изменения, как допустимость деления здания на отсеки вместо обязательного применения спринклеров, способствуют повышению конкурентоспособности стальных конструкций, поскольку при разделении здания на отсеки (как и при применении спринклеров) большинство действующих в настоящее время противопожарных норм не требует трехчасовой огнестойкости перекрытий....
Последним достижением в области применения стальных конструкций для жилых домов повышенной этажности является система так называемых чередующихся ферм. Фермы высотой на этаж опираются на колонны, расположенные по наружному контуру здания, и перекрывают пролет, равный его ширине....
Рассмотренные конструктивные системы в основном рассчитаны для зданий от четырех этажей и выше, но в жилых домах высотой от 4 до 10 этажей (а иногда и в безлифтовых домах) более экономичны другие варианты конструкций из стали и бетона или несущие стены, сложенные из мелкоштучных строительных элементов (кирпича, бетонных или керамических блоков и т. п.).....
Система с плоским перекрытием на колоннах из труб состоит из монолитной или сборной (из предварительно изготовленных на строительной площадке элементов) тонкой бетонной плиты перекрытия, опирающейся на колонны из труб.....
Строительство жилых домов с несущими деревянными конструкциями обычно ограничено нормами определенной этажностью (четыре этажа). В этой системе и несущие стены, и перегородки, и перекрытия, и конструкции крыши полностью или частично выполняют из дерева. Наружные стены могут быть облицованы каменной кладкой или выполнены из несущей кладки. Перегородки иногда конструируют с металлическими стойками, но чаще с деревянными брусками сечением 5Х10см, размещаемыми на расстоянии 40 см или 60 см. Все большее признание находят легкие металлические прогоны вместо обычных деревянных балок.....
Условия восприятия горизонтальных нагрузок зависят от двух основных факторов: конфигурации здания и его высоты. Длинные и узкие сооружения характеризуются пониженным сопротивлением горизонтальным нагрузкам, приложенным к большей плоскости фасада, и обладают исключительной жесткостью, если нагрузки приложены в противоположном направлении....
Высота здания определяет выбор наиболее экономичного способа обеспечения его сопротивляемости горизонтальным нагрузкам. С точки зрения восприятия горизонтальных усилий применение железобетонного безригельного рамного каркаса (колонн и плит перекрытий) эффективно в зданиях высотой до 10 этажей; при такой высоте зданий для восприятия изгиба, вызываемого горизонтальными силами, достаточно лишь несколько усилить армирование конструкций. Применение одного такого каркаса для восприятия ветровых нагрузок в более высоких зданиях приводит к повышенному армированию и зачастую к утолщению плиты перекрытия в нижних этажах. При таком способе обеспечения сопротивления здания горизонтальным нагрузкам из-за гибкости каркаса возникают проблемы, связанные с взаимодействием конструктивных и архитектурных элементов. Возникает необходимость в устройстве специальных узлов соединений, чтобы предотвратить появление сколов и трещин в перегородках, и особом конструировании трубопроводов и каналов, которые могут примыкать к несущим конструкциям.....
Для увеличения сопротивления каркаса горизонтальным воздействиям в зданиях высотой от 10 до 40 этажей по экономическим соображениям требуется применять дополнительные более жесткие элементы. Эту функцию обычно выполняют стены жесткости. Горизонтальные силы передаются через перекрытия, которые работают в плане как высокие тонкостенные балки (горизонтальные диафрагмы) и распределяют горизонтальные силы между стенами жесткости и каркасом в соответствии с их относительной жесткостью. Неразрезные по высоте стены жесткости рассматриваются как вертикальные консоли, защемленные в основании и воспринимающие продольные (вертикальные) и поперечные (горизонтальные) нагрузки....
Панели жесткости — это целесообразно разрезанные на панели стены жесткости, опирающиеся на колонны. В плане здания они располагаются наиболее рациональным образом с учетом вертикальных нагрузок. Известно, что горизонтальные нагрузки передаются почти на все конструктивные элементы здания. Большие вертикальные нагрузки погашают повышенные растягивающие усилия в панелях, вызванные горизонтальными нагрузками. Естественно, что число панелей жесткости возрастает в нижних этажах и соответствует возрастающим усилиям от горизонтальных нагрузок. Применение панелей жесткости _позволяет свести к минимальным пролеты горизонтальных диафрагм....
Размещение стен или панелей жесткости зависит от планировки этажа. Как правило, наиболее экономично использовать их в качестве стен коридора или межквартирных стен (прежде всего из-за большей простоты устройства опалубки для внутренних стен жесткости, чем для наружных). Применение элементов жесткости в качестве межквартирных стен создает одновременно прекрасное препятствие звукопередаче....
Наружные железобетонные стены, образующие «трубу», создают исключительно эффективную конструктивную схему. Различные варианты такой «трубы» могут быть экономично применены в качестве конструкции жилых зданий высотой 40—60 этажей. Проемность наружных стен определяет работу несущей конструкции. При незначительной проемности работа системы приближается к работе «чистой» трубы, при этом жесткость колонн и рандбалок обеспечивает «трубность». С увеличением размеров проемов и снижением жесткости колонн и рандбалок работа системы приближается к работе каркасной системы.....
Все сказанное о различных конструктивных системах в отношении их работы при горизонтальных воздействиях справедливо не только для ветровых, но в значительной степени и для сейсмических нагрузок. Однако, согласно требованиям норм, в сейсмических районах применение зданий с конструктивной системой «коробчатого типа» (стены жесткости или «труба») ограничено....
Номенклатура железобетонных изделий заводского изготовления разнообразна: от отдельных элементов, таких, как пустотные плиты, настилы сдвоенного таврового сечения, колонны, прогоны, до комплексных конструктивных строительных систем. Чаще всего они используются в малоэтажных зданиях в сочетании со стальным каркасом или несущими кирпичными стенами; однако в последнее время область применения их в многоэтажном жилищном строительстве расширяется.....
Преимущества предварительного изготовления железобетонных перекрытий в сравнении с монолитным безригельным перекрытием присущи также и системе строительства по методу подъема перекрытий (lift slab). Вместо бетонирования плит перекрытий на площадке вблизи будущего здания их изготовляют в проектном положении в плане на плите пола первого этажа в виде «слоеного пирога».....
При выполнении конструкций из монолитного бетона трудовые ресурсы используются неэффективно: значительное количество рабочих различной степени квалификации либо занято на неритмично выполняемых работах, либо простаивает в ожидании своей очереди. Кроме того, около 30% стоимости конструкций составляют затраты на опалубочные и крепежные конструкции и работы. Между тем изготовление сборных конструкций исключает работы по установке и перестановке опалубки и позволяет организовать работу рациональным конвейерным способом и обеспечить равномерную поточность производства....
Монолитный железобетонный безригельный каркас — наиболее распространенная в США конструктивная система для жилых домов повышенной этажности. Подсчитано, что около 90% всех жилых домов выше 10 этажей возводится с применением такого каркаса. Это объясняется многими причинами:
Максимальная экономия достигается при условии, когда конструкция, требующая определенного расхода материалов, запроектирована на восприятие минимальных приложенных нагрузок. В связи с этим целесообразно уменьшать пролеты плиты путем применения малых шагов колонн каркаса. Увеличение числа колонн не приводит к существенному возрастанию стоимости, в то время как использование более тонких плит перекрытия обеспечивает значительное ее снижение. Для любых квартир, даже самых роскошных, может быть принят шаг колонн около 4,6 м. При таком пролете, измеренном в чистоте между гранями колонн, требуемая толщина плиты перекрытия составляет 12,7 см. Чем меньше пролет, тем меньше расход арматурной стали — это главный показатель экономичности железобетонных конструкций....
Места пересечения перекрытий трубопроводами, шахтами и другими коммуникациями должны быть выполнены таким образом, чтобы они не могли оказать нежелательного влияния на конструкцию и вызвать значительного увеличения размеров конструктивных элементов....
Использование рукавов для трубопроводов и воздуховодов вместо широко применявшихся ранее открытых каналов дает существенные конструктивные преимущества. Электрическая проводка в плите перекрытия (включая места пересечения) не должна занимать более 1/3 толщины плиты и всегда должна располагаться между верхней и нижней арматурой. Нужно по возможности избегать группирования выводов проводки, в особенности у колонн. Если это не удается сделать, то места группирования выводов проводки следует рассматривать как отверстия в плите перекрытия....
Для того чтобы стандартные канализационные спуски разместились в плите перекрытия, ее толщина должна быть около 15,2 см. При толщине плиты 12,7 см стандартные фасонные детали трубопроводов канализации будут выступать ниже плиты перекрытия....
Плоские плиты перекрытий из монолитного железобетона обладают прекрасной звукоизолирующей способностью от воздушного шума. Что касается передачи ударного шума, то толщина плиты перекрытия не оказывает на нее заметного влияния.....
Колонны, как правило, имеют квадратное или прямоугольное сечение, иногда круглое (обычно открыто стоящие). Колонны квадратного сечения требуют для своего изготовления минимум опалубки и поэтому наиболее экономичны. Квадратные и особенно прямоугольные колонны, как правило, легче, чем круглые, вписываются в планировку квартир....
Несущие конструкции жилых домов часто проектируются с консольными балконами и эркерами. Основное правило конструирования — соблюдение такого соотношения между пролетом (выносом) консоли и толщиной плиты, при котором будут обеспечены допустимые гибкость и форма прогиба. В особенности это важно для эркеров с ограждающими стенами, располагаемыми по свободным сторонам плиты перекрытия. Указанное соотношение между толщиной плиты перекрытия и пролетом консоли может быть увеличено (в запас), чтобы исключать возможность появления дефектов в процессе эксплуатации конструкции....
Нередко в связи с устройством пролетов большего размера (чем в вышележащих этажах) для размещения входов, коммунальных помещений и вестибюлей или стоянок автомобилей и проездов под зданием возникает необходимость не все колонны доводить до уровня фундаментов. Лучше всего избежать такого решения. Но если это сделать невозможно, то применяют перераспределяющие нагрузку конструктивные элементы в виде балок, стен или различных решетчатых капителей опор, получивших название «дерево». Последние два варианта конструкций, передающих нагрузку, предпочтительны как наиболее эффективно выполняющие конструктивную функцию....
Несмотря на то, что за производство работ несет ответственность подрядчик, проектировщику необходимо определить последовательность работ, обеспечивающую безопасное бетонирование и временное крепление перекрытий при безригельном каркасе.
Объемные изменения бетона, вызываемые колебаниями температуры и его влагосодержания, должны рассматриваться как вредный фактор, влияющий на эксплуатационные свойства конструкций. Открытые бетонные вертикальные элементы, такие, как колонны или стены жесткости, изменяют свои размеры, если они подвергаются температурным колебаниям. В конструкциях высотных зданий такие изменения могут достигать 2,5 см и более. В перекрытиях и перегородках, примыкающих к этим элементам, могут образовываться трещины, если они не запроектированы соответствующим образом на восприятие этих перемещений.....
Размещение стоянки автомашин под жилым зданием имеет много неконструктивных преимуществ: уменьшается площадь застройки, сокращается пешеходное расстояние до лифтов и понижается безопасность. При наиболее эффективном перпендикулярном к оси проезда размещении автомашин ширина проезда устанавливается 6,1-6,7 м, что, однако, увеличивает пролеты конструкций и требует применения более тяжелых перекрытий. В то же время при малых пролетах, которые предпочтительнее по экономическим соображениям и позволяют применять более тонкие плиты перекрытий в жилой части здания, возникает необходимость в сборе и передаче вертикальных нагрузок от жилой части здания на более редкие опоры, обеспечивающие условия размещения автомашин в гараже, что является весьма дорогостоящим решением. Способы передачи нагрузок на опоры уже были рассмотрены......
Несмотря на то, что в многоэтажном жилищном строительстве превалируют конструкции из слабоармированного монолитного железобетона, другие конструкции из бетона также находят все большее распространение.....
