13.Обеспечения жесткости бескаркасных зданий из монолитного железобетона. Ядра жесткости, основы конструирования.

В монолитных бескаркасных зданиях основными несущими конструкциями служат вертикальные диафрагмы, образованные монолитными внутренними поперечными или продольными несущими стенами, и связывающие их монолитные междуэтажные перекрытия.

В зависимости от расположения диафрагм в плане различают диафрагмы в виде пилонов и стволов

Плоские диафрагмы (пилоны, рис. 2.47, А) представляют собой монолитные стены, расположенные в плане с определенным шагом. Высота пилонов соответствует высоте здания от подошвы фундамента до покрытия. Графически пилон представляется в виде консольной полосы, жестко защемленной в уровне подошвы фундамента. В этом случае конструктивная система монолитного бескаркасного здания с перекрестным расположением несущих стен.

Наряду с равномерным распределением диафрагм жесткости в плане бескаркасного здания, диафрагмы жесткости можно расположить сосредоточенно, сгруппировав их в один пространственный элемент. Такой пространственный элемент называют стволом или ядром жесткости. Ствол обычно используют для размещения вертикальных коммуникаций.

1 – несущая поперечная стена; 3 – плиты перекрытия; 4 – самонесущая внешняя стена; 5 - пространственный элемент из диафрагм жесткости – ствол.

Ствол (ядро жесткости) – единый пространственный элемент, в котором сгруппированы распределенные в плане здания диафрагмы жесткости, ограждающие конструкции лифтовых шахт и лестничных клеток.

Площадь ядра жесткости составляет 15%÷25% S (где S – площадь этажа). Обычно стволы выполняют сплошного сечения из монолитного железобетона с толщиной стенки от 200 до 800 мм.

В зависимости от протяженности здания и при сложном очертании его плана здание может одновременно иметь один, два или более ядер жесткости, а также дополнительно отдельные плоские диафрагмы жесткости – пилоны.

Конструктивная система бескаркасных зданий с ядром жесткости называется ствольно-оболочковой.

В зависимости от расположения несущих стен в плане здания и условий их опирания ствольно – оболочковая конструктивная система подразделяется на несколько подсистем: с поперечным расположением несущих стен; с продольным размещением несущих стен; с перекрестным расположением несущих стен; с опиранием несущих стен на фундаменты; с опиранием несущих стен на жесткие консоли, расположенные в одном или нескольких уровнях по высоте ствола.

Таким образом, бескаркасный несущий остов многоэтажных зданий может иметь достаточно большое количество конструктивных систем. Вид конструктивной системы зависит от расположения несущих стен, диафрагм жесткости и условий опирания несущих стен .

Бескаркасные здания ствольно–оболочковой конструктивной системы. А – план; Б – опирание внешних несущих стен на фундамент; В - опирание внешних несущих стен на жесткие консоли; 1 - внешние несущие стены; 2 – ядро жесткости; 3 – внутренние несущие стены; 4 – плиты перекрытия; 5 – жесткие консоли.