Особенности возведения высотных зданий

 

2.6.2 Стены

 

Стены высотных зданий независимо от того, несущие ли это конструкции или диафрагмы жесткости, выполняют из менее прочных бетонов по сравнению с применяющимися для устройства колонн, однако, как правило, прочность бетона в стенах составляет не менее 40 МПа. В высотных зданиях несущую стеновую систему устраивают с применением монолитного бетона. Это обусловлено необходимостью придания остову максимально возможной жесткости, которую технически сложно обеспечить в сборном и сборномонолитном варианте.

В зданиях большой этажности особенность стеновых систем заключается в повышенной чувствительности к неравномерным деформациям силового и усадочного характера. Эти деформации в сочетании с традиционно небольшим процентом армирования могут привести к образованию трещин и нарушению сплошности стеновых конструкций. И если в обычных зданиях подобные дефекты не оказывают существенного влияния на работу здания, то в высотных строениях они могут заметно изменять жесткостные параметры несущего остова и снижать его сопротивление силовым и температурноклиматическим воздействиям.

В местах пересечения или сопряжения стен разных направлений для уменьшения влияния концентраторов напряжений в виде входящих углов устраивают вуты, которые дополнительно армируют для повышения трещиностойкости наиболее уязвимых участков конструкции.

Наружные стены, подвергающиеся в процессе строительства и эксплуатации значительным силовым и температурноклиматическим воздействиям, проектируют с учетом конструктивных систем высотных зданий. В каркасных системах и их разновидностях с колоннами, расположенными по периметру, применяют навесные конструкции. Как правило, это легкие элементы с листовыми обшивками из стали или алюминия и средним теплоизоляционным слоем. В последнее время получили распространение навесные стеновые панели с применением закаленного и армированного стекла. Такие конструкции при требуемой по условиям эксплуатации прочности и жесткости имеют малый вес, что весьма актуально для строений, высота которых может достигать нескольких сотен метров, с точки зрения максимально возможного снижения нагрузок на несущие элементы каркаса, фундаменты и грунты основания.

Элементы наружного ограждения изготавливают на специальном оборудовании, обеспечивающем заданную точность с минимальными допусками, измеряемыми миллиметрами. Такие требования обусловлены необходимостью обеспечения надежного крепления стеновых панелей к каркасу и исключением податливости в соединениях, недопустимых в условиях значительных динамических и знакопеременных нагрузок.

Говоря о конструкции наружных стен высотных зданий, необходимо упомянуть и о светопрозрачных элементах. К оконным заполнениям, воспринимающим значительные по величине статические и динамические нагрузки, предъявляют особые требования прочности, безопасности и надежности. Стеклопакеты и рамы не только должны выдерживать ветровой напор, но также обязаны не допускать возникновения низкочастотных вибраций, опасных для человеческого организма. Крепление оконных заполнений к стенам должно воспринимать много цикловые знакопеременные нагрузки без увеличения податливости. В целях обеспечения безопасности находящихся в высотном здании и около него людей окна в верхней части делают глухими, поскольку их открывание и закрывание сопряжено не только с достаточно большими физическими усилиями и опасностью получения травм, но и повреждением или даже разрушением самой конструкции. В нижней части высотных зданий применяют окна с параллельным открыванием наружу на величину не более 10 см. При этом запорная и поворотная фурнитура рассчитана на действие ветровых нагрузок, которые, будучи обусловлены нисходящими потоками, могут достигать значительной величины и составлять до нескольких килопаскалей (1кПа » 100 кг/м2).

 

2.6.3 Междуэтажные перекрытия

 

Технические решения междуэтажных перекрытий высотных зданий отличаются большим разнообразием и зависят от конструктивной системы несущего остова, этажности здания, его габаритных размеров в плане и действующих на перекрытия вертикальных и, что особенно важно, горизонтальных нагрузок. При относительно небольшом шаге сетки колонн (до 7,2 м), а также в зданиях со стеновыми конструктивными системами применяют плоские монолитные железобетонные перекрытия. Армирование таких конструкций выполняют по направлениям силовых потоков, возникающих в дисках перекрытий от вертикальных и горизонтальных нагрузок. С увеличением шага колонн или стен конструкций прибегают к устройству несущих балок, расположенных в одном или двух направлениях.

В большинстве современных высотных зданий при компоновке объемнопланировочного решения стремятся максимально открыть внутреннее пространство и освободить его от несущих элементов. Это продиктовано как необходимостью создания условий для свободной планировки этажей, так и требованиями противопожарной защиты вертикальных несущих конструкций. Последние при относительно большом шаге целесообразно располагать в угловых зонах помещений и других местах с ограниченным доступом и обзором. При этом колонны, пилоны и другие элементы могут быть защищены от воздействия высоких температур и декоративно оформлены.

При шаге несущих конструкций более 9 м применение плоских или ребристых монолитных железобетонных перекрытий с обычной стержневой арматурой становится экономически и технически нерациональным. В этом случае используют ребристые перекрытия, в которых балки армируют жесткой арматурой из прокатных или сварных стальных профилей. Использование жесткой арматуры в первую очередь продиктовано необходимостью ограничения прогибов, а также повышения огнестойкости перекрытия.

Несмотря на достаточно высокие техникоэкономические и эксплуатационные показатели монолитного железобетона, такие конструкции имеют достаточно большой собственный вес, что в ряде случаев приводит к дополнительному увеличению материалоемкости колонн и фундаментов.

Для обеспечения требуемой огнестойкости междуэтажных перекрытий все открытые стальные конструкции должны быть защищены от огневого воздействия. Противопожарную защиту выполняют с помощью специальных изделий, например, из каменной ваты, а также различных обмазок, вспучивающихся при высокотемпературном нагреве. Обычно устройство такой защиты стальных конструкций от огня не вызывает проблем, поскольку все элементы перекрытия расположены в пространстве между плитой и подвесным потолком, который также может быть выполнен из огнестойких материалов.

 

2.6.4 Лестничнолифтовые узлы

 

Лестничнолифтовые узлы (ЛЛУ) высотных зданий играют особую роль в обеспечении сообщения между этажами и эвакуации людей в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. В зависимости от компоновочного и объемнопланировочного решения ЛЛУ могут совмещать функции путей сообщения и эвакуации или выполняться раздельно. В обоих случаях к их техническому оснащению предъявляют определенные требования, связанные с обеспечением параметров безопасности.

Обычно ЛЛУ располагают в центральной части высотных зданий. Как правило, он размещается в пределах центрального ствола строений с каркасноствольной, коробчатоствольной или аналогичными несущими системами. Предел огнестойкости конструкций лестничнолифтового узла принимают по национальным нормам проектирования, и в большинстве случаев он составляет 2 ч. Исходя из этого показателя, назначают толщину стен и перекрытий и выполняют их проектирование.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

За более чем столетний период проектирования и строительства высотных зданий, в том числе и небоскребов, в мире накоплен большой теоретический и практический опыт, выявлены основные проблемы по всем направлениям их создания и эксплуатации. Для строительства высотных зданий используются самые передовые технологии.

Современная технология возведения высотных зданий быстро развивается, а потому на их постройку с каждым годом уходит все меньшее количество времени и финансовых вложений. Качество высоких монолитных конструкций также становится все совершеннее, что делает возможным строительство высотных зданий с удивительными фасадами и уникальным экстерьером.

Качество проектирования высотных зданий постоянно увеличивается. Совершенствуются не только строительные материалы, но и конструктивные, технические, инженерные решения.

В будущем высотные здания будут ещё более поразительными и необыкновенными внешне и внутри. А всё благодаря новым идеям архитекторов и техническому прогрессу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. ТКП 45–1.03–109–2008 "Высотные здания из монолитного железобетона. Правила возведения".

2. Тур, В., Марковский, М., Щербач, А. Новое в строительстве высотных зданий из железобетона // Архитектура и строительство. – 2008. – № 2. – С. 72–81.

3. Теличенко, В. и др. Технологические особенности возведения высотных зданий // Высотное строительство. – 2008. – № 2.

4. http://evolutsia.com/content/view/1451/17/

5. http://ais.by/story/1053