Пространственная устойчивость каркаса. Конструкции ЛЛУ.

При проектировании многоэтажных каркасных зданий особое внимание уделяется оценке устойчивости каркаса.

Общая устойчивость зданий на стальном каркасе достигается следующими способами:

• установкой связей (крестовых, портальных),
• установкой диафрагм жесткости,
• устройством ядер жесткости (лестничные клетки, лифтовые шахты и пр.),
• устройством рам (жестких узлов сопряжения балок с колоннами и колонн с фундаментом).

Наиболее эффективным и простым способом обеспечения устойчивости является устройство так называемого связевого каркаса, горизонтальные перемещения которого ограничены работой диагональных связей, имеющих протяжённость на всю высоту здания.

Рисунок 7 Примеры связевого каркаса

В жилом здании подобные связевые блоки необходимо скрывать в объёме внутренних и наружных стен, что достигается при простых планировочных решениях в зданиях коридорного (галерейного) типа. В таких случаях отсутствует необходимость устройства дополнительных вертикальных элементов жёсткости (железобетонных ядер жёсткости), и допускается возможность максимального использования элементов заводской готовности, в том числе для конструкций ЛЛУ. Каркас лестничных клеток может быть выполнен из стальных конструкций, а лифтовая шахта из сборных железобетонных.

Рисунок 8 Пример компоновки ЛЛУ со сборной железобетонной шахтой лифта (фрагмент из рабочего чертежа)

Для устройства связей в конструкции стены может быть применено следующее решение:

Рис. 2. Устройство связей в межквартирных стенах

В этом решении применены пазогребневые гипсовые блоки толщиной 80 мм. Кладка выполняется с обеих сторон от крестовых связей, полости заполняются минеральной ватой.

Альтернативным решением ЛЛУ является устройство монолитных железобетонных стен лестничной клетки и лифтовой шахты. Этот способ повышения устойчивости здания позволяет полностью исключить, либо минимизировать количество связевых блоков, тем самым решая проблему скрытия связей в наружных/внутренних стенах. Особенно это актуально при сложных архитектурных планировках квартир, когда нерегулярность стен в плане не позволяет совместить стены со связями каркаса.

Рисунок 9 Пример многоэтажного стального каркаса с монолитным железобетонным ядром Эффект использования различных типов конструкций ЛЛУ