Элементы конструктивной системы. Рассматривая КС как некое целое, под конструктивными элементами (КЭ) мы понимаем такие неделимые части, которые при определенных типах связей между собой образуют целостную КС с определенной структурой, функциональными и статическими и технологическими свойствами. В качестве конкретных КЭ могут быть рассмотрены панели стен и перекрытий — изделия крупнопанельного домостроения.
Традиционные понятия о КЭ исходят из условий расчленения здания как статической системы на расчетные элементы. Предлагается дополнить эти условия технологическими и функциональными критериями, которые вытекают из дискретности современные КС из отдельных сборных элементов. Строительная механика подразделяет элементы зданий по их конструктивной форме (стержни, пластины, оболочки, массивы). В основу предлагаемой классификации КЭ положена их геометрическая форма с учетом характера статической работы в системе, способа изготовления и функциональной роли в зданиях из сборного железобетона. Так, все КЗ могут быть расчленены на следующие группы.
Плоские элементы (ПЭ), к которым следует отнести все многообразие видов сборных панелей (перекрытия, покрытия, стены, перегородки). В статическом отношении они могут быть несущими, самонесущими или навесными. Функционально плоские элементы могут служить целям восприятия нагрузок, а также различного рода изоляции среды от внешних воздействий (звуковой, тепловой, атмосферной, визуальной и др.). В связи с усложнением их функций и внутренней структуры плоские элементы — панели зданий превращаются в сложные, многослойные и многоцелевые конструкции, становятся своего рода оборудованием, а иногда и авторизированными устройствами. Поэтому железобетон в этих элементах используется в сочетании с другими материалами
Линейные элементы (ЛЭ) традиционно сложились как основные несущие элементы в стержневых и стоечно-балочных системах прошлого. В современной практике можно выделить три типа линейных железобетонных элементов в зависимости от характера их линейных характера их работы: каркасные или стержневые (К) — стоики и ригели, работающие на сжатие и изгиб в каркасных и рамных системах и опорах; решетчатые элементы (РЭ), являющиеся переходными к плоским и обладающие способностью образовывать системы с высокой пространственной жесткостью; вантовые (нитевые) элементы (ВЭ), работающие преимущественно на растяжение, что в свою очередь определяет их роль в КС как несущих элементов.
Генетическая модель конструктивных систем зданий из железобетонных элементов.
ПЭ, ЛЭ, ОЭ – плоские, линейные и Объёмные элементы;
П – панельные, К – каркасные, Р – решетчатые, В – вантовые, Б – блочные, О – объёмно-пространственные элементы, МП, МБ, МО – монопанельные, моноблочные; КП, КБ – каркасно – панельные и каркасно-блочные, КПБ – каркасно-панельно-блочные и т.п.; М — возможные варианты систем.
Архитектурная трансформация формы железобетонных конструктивных элементов
А: 1-5 — трансформация линейных элементов в объёмные;
Б: 6-10 — плоские элементы;
В: 11-14 – объёмные элементы
Объёмно-пространственные элементы (ОПЭ) разделяются на два вида: Объёмно-блочные (ОБ) и пространственные (ПрЭ). Объёмно-блочные (ОБ) железобетонные элементы появились в XX в. сначала в инженерных сооружениях (элементы труб, опускных колодцев, понтонных ящиков, кессонов и пр.), затем в жилых зданиях (в виде изготовляемых на заводах блоков комнат и квартир). Как элемент КС здания Объёмный блок—принципиально новое явление в архитектуре, поскольку это не только часть конструкции, но и функционально обусловленный элемент здания в целом. Пространственные элементы (ПрЭ) представляют собой крупные опорные конструкции зданий, выполняемые из монолитного железобетона. К ним прежде всего следует отнести несущие Объёмные ядра (стволы) многоэтажных зданий (так называемая «ствольная» система). К ПрЭ относятся опорные элементы зданий с подвесными этажами и перекрытиями (арки, рамы и др.).