Загальна характеристика. До багатоповерхових або висотних будинків відносяться будинки, у яких більше 30-ти поверхів

До багатоповерхових або висотних будинків відносяться будинки, у яких більше 30-ти поверхів. При великій поверховості будинків раціональним є поділ конструкцій на несучі та огороджувальні.

Функції несучих конструкцій виконує каркас, найбільш навантажені елементи якого виконуються з високоміцної сталі (25…30%), а інші елементи - зі сталі звичайної чи підвищеної міцності. Функції огороджувальних конструкцій виконують легкі стінові панелі.

Переваги стальних каркасів багатоповерхових будинків перед залізобетонними:

1) висока міцність сталі дозволяє приймати мінімальні розміри перерізів окремих елементів, що набагато знижує їх масу порівняно з залізобетонними;

2) індустріальність будівництва з елементів повної заводської готовності;

3) більш просте зібрання і швидкісний монтаж за допомогою більш легкого підйомно-транспортного устаткування; відсутність “мокрих” процесів при монтажі;

4) значно менша загальна маса будівлі, що дає можливість влаштування більш простих фундаментів;

5) більш раціональне використання площі будинку за рахунок збільшення прольотів перекриття, зменшення кількості внутрішніх колон;

6) можливість трансформації каркасу в процесі експлуатації стосовно до нових умов технологічного процесу;

7) можливість демонтажу будинку після закінчення терміну експлуатації та повторного використання сталі.

Зі збільшення поверховості будинку доцільність застосування стального каркасу збільшується.

Недолік – необхідність захисту конструкцій стального каркасу від пожежі та корозії.

16.2 Призначення багатоповерхових каркасів та їх системи

Основне призначення стальних каркасів – сприймати всі діючі вертикальні і горизонтальні навантаження і передавати їх на фундаменти (вертикальні – власна вага конструкції, корисні навантаження та сніг; горизонтальні – вітер, а також сейсмічні і температурні впливи).

В елементах, особливо в колонах, виникають дуже великі зусилля, які обчислюються тисячами тонн. Основними елементами каркасів є колони, балки-ригелі перекриттів, вертикальні в’язі жорсткості та горизонтальні жорсткі диски.

Каркаси повинні забезпечувати необхідну міцність, надійність і, що дуже важливо, жорсткість всієї будівлі. Колони і ригелі сприймають горизонтальні і вертикальні навантаження, а в’язі повинні забезпечувати жорсткість каркасу в горизонтальному напрямку. За способами забезпечення цієї жорсткості стальні каркаси поділяються за наступними системами:

1) рамна;

2) в’язева;

3) рамно-в’язева;

4) каркасно-стовбурна (з жорстким ядром);

5) коробчата і коробчато-стовбурна;

6) система із зовнішніми в’язевими фермами.