20. Конструктивные системы. Простейшие конструктивные элементы-балки и стойки.

Конструктивные решения зданий должны обеспечивать прочность, устойчивость, долговечность, пожарную безопасность и благоустройство зданий. Конструктивные решения влияют на внешний вид и на интерьер здания, являясь важнейшим фактором, определяющим их архитектурную выразительность.Конструктивные решения зданий определяются основными несущими и ограждающими конструкциями и материалами, из которых они выполнены. Конструктивные элементы, из которых состоит несущий остов зданий, размещаются в определенном порядке, образуя конструктивные системы. Конструктивные системы – это сочетание несущих конструкций в остове здания, воспринимающих все нагрузки и воздействия и передающих их на основание. Устройство, форма и характер работы конструктивных систем различны и зависят от конструктивных элементов, входящих в состав систем. Простейшими конструктивными элементами и конструктивными системами является соответственно балка и стойка и стоечно-балочная система.Балка – это брус любого поперечного сечения, опирающийся на две или более опоры. В зависимости от условий работы балки бывают разрезными и неразрезными. Разрезные балки опираются на две опоры, а неразрезные балки имеют большую длину и опираются на три и более опоры. Как правило, неразрезные балки более экономичны по расходу материалов, но чувствительны к осадкам опор. Балки работают в основном на изгиб и, воспринимая нагрузки, передают их на опоры. Свободный от опоры участок на конце балки называется консолью.Стойка – это тоже прямой брус, имеющий прямоугольное, круглое или иной формы поперечное сечение. Стойки служат вертикальными опорами, т.е. воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки и передают их на фундаменты.

21. Стоечно-балочные конструктивные системы

Стоечно-балочные конструктивные системы состоят из вертикальных несущих элементов – стоек, столбов, колонн, и горизонтальных несущих элементов – балок, ферм, плит. Такие системы, состоящие из линейных вертикальных и горизонтальных несущих элементов, соединенных между собой в поперечном или продольном, или поперечном и продольном направлениях, образуют соответственно поперечные, продольные или пространственные конструкции, называемые рамами. Рамы в зависимости от компоновочного решения бывают одноярусными (одноэтажными) и многоярусными (многоэтажными); а также однопролетными и многопролетными .Соединение между элементами рам может быть жестким или шарнирным. Каркасы из рам с жестким соединением в узлах обладают необходимой пространственной жесткостью, а в рамы с шарнирным соединением в узлах необходимо вводить дополнительные вертикальные связи, придающие каркасу требуемую пространственную жесткость. Конструкции связей могут быть:

а) в виде вставки из жесткой рамы.

б) в виде сплошной панели-диафрагмы.

в) в виде стержневых крестовых связей;

г) в виде портальн. связей; д) порт. ломан. связей.

Стойки: а) стойки прямоугольного, круглого, овального и др. вида поперечного сечения;

б) стойки с капителями;

в) стойки с консолями;

г) двухветвевые стойки и др.

Горизонтальные элементы стоечно-балочных систем бывают в виде балок (прямоугольного, таврового, двутаврового, прямоугольного с полками в средней части сечения и др.) и ферм. Каркасные рамные системы при шарнирном соединении элементов перекрывают пролеты до 36м, а при жестком соединении эти системы перекрывают: деревянные рамы – до 40 м и более; железобетонные – 50 м и более; решетчатые из стальных профилей – до 70 м и более.