Ствольная система

Ствольная система представляет собой наиболее специфичную для высотного строительства несущую конструкцию.

В ствольных конструктивных системах вертикальными несущими конструкциями являются внутренние стволы, образуемые преимущественно стенами лестнично-лифтовых шахт (а также вентиляционными шахтами и с возможным пропуском в стволе других коммуникаций), на которые непосредственно или через распределительные ростверки опираются перекрытия. Поскольку ствол (в оптимальном соотношении занимает ок. 20% площади плана здания) чаще всего располагается в геометрическом центре плана, возник термин «ядро жесткости». Сечение ядра жесткости часто ограничено сечением лестнично-лифтовых узлов, располагаемых внутри ядра.

Ствол жесткости обычно располагают в центральной части здания. В зданиях большой протяженности предусматривают несколько стволов жесткости или переходят к комбинации стволы жесткости +плоские диафрагмы или рамы. Ствол представляет собой объемно-пространственную внутреннюю несущую конструкцию на высоту зданий в виде тонкостенных стержней открытого или замкнутого профиля. Открытая форма профиля (например, крестообразная) удачна в отношении объемно-планировочного решения здания, но редко применяемая. Она исключает трубоемкое и металлоемкое устройство многочисленных надпроемных перемычек, необходимых в стволах закрытого сечения и упрощает установку лифтов. Ограничение в их применении оправдано только в особо высоких сооружениях, когжа жесткость ствола открытого сечения может оказаться недостаточной.

По способу опирания (связи с несущим стволом) междуэтажных перекрытий различают ствольные системы с консольным (с поэтажным опиранием перекрытий на защемленные в стволе консольные балки), этажерочным и подвесным (на гибких тросах или жестких подвесах) опиранием этажей, в т.ч. подвешенными к горизонтальным ростверкам и мостовые («висячий дом»), а так же смешанная с опиранием и подвеской на один (или несколько) из жестких консольных ростверков, которые воспринимают нагрузки от несущих и ограждающих конструкций нескольких этажей здания(рис. …).

Рис. …. Ствольные конструктивные системы (с одним несущим стволом)

а, б — консольные; в, г — этажерочные; д, е — подвесные мостовые

1 — несущий ствол; 2 — консольное перекрытие; 3 — консоль высотой в этаж; 4 — консольный мост (аутригер-ростверк); 5 — ростверк; 6 — подвеска

 

Несущие конструкции ствольных зданий преимущественно железобетонные. Сечение стен монолитного ствола в зависимости от этажности меняется от 40-100см (класс бетона В50 и В60), в нижних этажах до 20-30см в верхних (В30).

Реже ствол представляет собой стоечно-балочную стальную обетонированную решетчатую клетку.

Ствольные конструктивные системы рекомендуется применять при строительстве зданий, в которых необходимо свободное пространство под зданием, в зданиях высотой более 16 этажей, а также при сложных инженерно-геологических условиях. Наиболее целесообразно применение ствольной системы для компактных в плане многоэтажных зданий, особенно в сейсмостойком строительстве, а также в условиях неравномерных деформаций основания (на просадочных грунтах, над горными выработками и т. п.). Ствольные системы обеспечивают свободу планировочных решений, поскольку пространство между стволом и наружными ограждающими конструкциями может быть свободно от опор.

Эта система наиболее широко и полно позволяет применять развитую пластику фасадов (например, 260м здание коммерц-банка г.Франкфурт-на-Майне, где светопрозрачные ограждения зимних садов заглублены во внутрь здания).

рис. …. Так может выглядеть здание, возведенной с использованием ствольной системы. Дом-кактус в Роттердаме

 

Дом пивоваренной компании «Астра»