Глава 5. Основы проектирования конструкций зданий
В главе 3, при рассмотрении силовых и не силовых воздействий на здания и сооружения отмечалось деление конструкции на несущие и ненесущие. Были также отмечены случаи совмещения несущих и ограждающих функций одной конструкцией, например, междуэтажным перекрытием. Но в целях последовательного усвоения специфики проектирования конструкций и их элементов начнем с раздельного рассмотрения несущих и ограждающих систем.
Основные типы несущих конструкций формируются на стержневых, плоскостных, висячих и объемно-пространственных элементов. Последние применяют как для перекрытий (своды, оболочки, купола), так и в качестве основных вертикальных несущих конструкций многоэтажных зданий в виде стволов жесткости или оболочковых (коробчатых) систем.
Для несущих конструкций применяют две группы материалов: жесткие и нежесткие. К жестким относят камень, бетон, железобетон, армоцемент, металлические стержни с сечениями различной конфигурации, дерево. Нежесткие материалы разделяют на две подгруппы: гибкие и мягкие. Гибкие материалы - металлические тросы и листы, мягкие - ткани и синтетические пленки.
Жесткие материалы чаще используют в конструкциях, работающих на сжатие и изгиб, нежесткие - в конструкциях, работающих на растяжение. Для обеспечения несущей способности и стабилизации геометрической формы конструкции из нежестких материалов выполняют с предварительным натяжением.
По характеру статической работы все несущие конструкции подразделяют на плоскостные и пространственные. В плоскостных - все элементы работают под нагрузкой автономно, как правило, в одном направлении и не участвуют в работе конструкций, к которым они примыкают. В пространственных - все или большинство элементов работают в двух направлениях и участвуют в работе сопрягаемых с ними конструкций. Благодаря этому повышаются жесткость и несущая способность сооружения и снижается расход материалов на его возведение.