Малоэтажное домостроение

Конструктивной системой называют взаимосвязанную совокупность вертикальных и горизонтальных несущих конструкций здания, которые, воспринимая все приходящиеся на него нагрузки и взаимодействия, совместно обеспечивают прочность, пространственную жесткость и устойчивость сооружения.

Строительной системой называют характеристику конструктивного решения здания по материалу и технологии возведения его несущих и ограждающих конструкций в соответствии с избранной конструктивной схемой.

Выделяют следующие основные конструктивные схемы малоэтажных зданий: каркасные, бескаркасные с несущими наружными и внутренними стенами, с неполным каркасом и объемно-блочные.

У бескаркасных домов продольные или поперечные наружные стены выполняют одновременно несущие и ограждающие функции (рис. 2.1.). Несущие конструкции перекрытия укладывают на несущие стены. По расположению несущих стен различают бескаркасные здания с поперечными (рис. 2.1. а, б) и продольными (рис. 2.1. в) несущими стенами. Бескаркасные дома возводят из бревен, кирпича и шлакоблоков.

Несущая система каркасных домов состоит из стоек, балок, настилов перекрытий и связей жесткости, воспринимающих горизонтальные и вертикальные нагрузки. Известны каркасные конструктивные схемы с продольным (рис. 2.2. а), поперечным (рис. 2.2. б), перекрестным (рис. 2.2. в) расположением ригелей и безригельные (рис. 2.2. г). Стены домов такой конструкции выполняют из деревянных стоек, которые обшивают досками изнутри и снаружи, а внутреннее пространство заполняют местными строительными материалами, обладающими высокими теплоизоляционными свойствами (гранулированный щлак, шлаковата, минеральная вата, торфоплиты и т.п.). В каркасных домах можно применять легкие навесные стены с большими плоскостями остекления. Трудоемкость возведения каркасных домов меньше, а огнестойкость и долговечность ниже, чем у домов с несущими стенами.

Рис. 2.1. Бескаркасные конструктивные схемы: а, б, – с поперечным расположением несущих стен; в – с продольным расположением стен, 1 – несущая стена; 2 – плита перекрытия; 3 – самонесущая стена

Неполный каркас – сочетание наружных несущих стен и внутреннего каркаса (рис. 2.3.). В неполном каркасе выделяют здания с продольным (рис. 2.3. а), поперечным расположением ригелей (рис. 2.3. б) и безригельные (рис. 2.3. в).

Дома из пространственных объемных блоков возводят, используя коробчатые блоки-комнаты или их группы, изготовленные с полной отделкой и санитарно-техническим оборудованием (рис. 2.4., 2.5.). Наиболее распространены следующие типы блоков:

– объемные цельноформованные блоки массой 9…10 т из бетонного колпака с навесными панелями из асбестоцемента, арболита или дерева, изготовленные в заводских или построечных условиях на основе универсальной складывающейся формовочной установки ЦНИИЭПГражданстроя;

– объемные блоки «колибри» массой 3 т из металлокаркаса с заполнением панелями на основе местных материалов (Тверская область);

– трансформируемые объемные блоки с шарнирными соединениями, позволяющими складываться во время транспортирования (Предположение арх. В.В. Горяева);

– блоки – контейнеры;

Конструктивную схему дома выбирают в зависимости от архитектурных требований, местных условий строительства, наличия строительных материалов, необходимой долговечности и огнестойкости.

Рис. 2.2. Каркасные конструктивные схемы: а – с продольным расположением ригелей; б – с поперечным расположением ригелей; в – с перекрестным расположением ригелей; г – безригельное решение; 1- колонны каркаса; 2 – ригели перекрытия; 3- плиты перекрытия

Рис. 2.3. здания с неполным каркасом: а – с продольным расположением ригелей; б – с поперечным расположением ригелей; в – безригельное решение; 1 – несущие и наружные стены; 2 – Колонны внутреннего каркаса; 3 – 3 плиты перекрытия; 4 – ригели

Рис. 2.4. Типы объемных блоков малоэтажных жилых домов: а – эталонный; б – колибри; – цельноформованный угловой из железобетона; г – блок-модель керамзитобетонный с облицовкой асбестоцементными панелями; д – деревобетонный; е- трансформируемый; 1 – колпак; 2 – панель пола; 3 – перегородка; 4 – наружная стеновая панель; 5 – цоколь; 6 – опорный угол; 7 – фундамент; 8 – деревянный каркас; 9 – закладная деталь; 10 – панель потолка; 11 – шарнирное устройство.

2.2. Конструкции домов

2.2.1. Стены

Различают следующие типы стен.

По назначению наружные и внутренние.

По восприятию нагрузок несущие и ненесущие (самонесущие).

В зависимости от материалов:

– деревянные – брусчатые, бревенчатые, каркасные;

– кирпичные – из полнотелых или пустотелых, керамических или силикатных кирпичей;

– каменные – из булыжного камня, известняка, ракушечника, туфа;

– легкобетонные – газосиликатные, керамзитобетонные, шлакобетонные, арболитные, опилкобетонные;

– грунтобетонные – из самана, уплотненного грунта.

По конструктивному решению:

– рубленые – из бревен, из брусьев;

– мелкоблочные – из кирпича, мелких блоков массой менее 50 кг;

– панельные или щитовые – из готовых стеновых элементов высотой на этаж;

– Каркасные из стоек и обвязок с обшивкой листовыми или погонажными материалами;

– монолитные – из бетона и грунта;

– композитные или многослойные – с использованием различных материалов и конструкций.

Наибольшей прочностью и долговечностью обладают природные камни и полнотелый кирпич. Но они уступают по теплотехническим качествам легким бетонам и дереву.

Их применяют в «чистом виде» в южных регионах страны. При этом применяют облегченную кладку из эффективного кирпича или устраивают пустоты.