Невидимый конфликт

Классификация основных конструкций зданий строится в соответствии с их идеализированной статической схемой. Мы часто говорим о той или иной конструктивной системе. В сущности, конструктивных систем для этого типа зданий только три — каркасная, бескаркасная и смешанная. Каждая из них имеет свои особенности по способу строительства, поэтому делается группировка и по технологическим признакам ( так называемые строительные системы). Иногда системы по обеим классификациям объединяются в одну под общим названием «конструктивностроительные системы».

С каркасными системами, хотя и достаточно бегло, мы познакомились. Их вертикальными элементами являются стойки, а горизонтальными — балки и плиты. Несущая функция в значительной степени отделена от ограждающей, и только конструкции перекрытия предназначены одновременно для восприятия нагрузки и ограждения этажей. Первые железобетонные каркасы были выполнены примерно в начале века во Франции, в Париже, одним из «отцов железобетона» — Эннебиком. Сейчас эта конструктивная форма в бесконечных вариантах (в зависимости от строительной системы и конструктивной схемы) широко применяется во всех странах. Стойки могут быть монолитными или сборными, причем во втором случае они могут быть высотой в один этаж, в несколько этажей или во всю высоту здания. Плиты перекрытия могут воспринимать нагрузки в одном или в двух направлениях. В сущности, часто речь вообще не может идти о плитах в обычном смысле слова, так как они представляют собой элементы сложного поперечного сечения — многопустотные, лотковые или ребристые. Все это имеет одну цель — увеличение несущей способности конструкций и сокращение до минимума расхода материала. В каркасных системах все чаще используются и безбалочные конструкции перекрытия.

В первый раз такая конструкция грибообразной формы была применена в 1906 г. в США. В Европе приоритет принадлежит России: в 1908 г. видный русский и советский исследователь в области железобетона А. Ф. Лолейт спроектировал в Москве четырехэтажное здание (склад для молокопродуктов). В Западной Европе лидировала Швейцария (1910 г.). Новая система (разумеется, достаточно отличная от современных ее вариантов) за сравнительно короткое время получила широкое распространение. Определенные трудности теоретического характера были преодолены советскими учеными в 30-е годы, что окончательно «развязало руки» конструкторам.

Что наиболее характерно для безбалочных конструкций? С уверенностью можно сказать, что их название дает исчерпывающий ответ на этот вопрос. Из классической каркасной системы исключены балки, а плиты опираются непосредственно на колонны. Довоенные варианты обычно включали и капитель (расширение) в верхней части колонн. Таким образом тонкая плоская плита предохранялась от продавливания ее колонной. Сейчас капители почти не применяют. Плиты, правда, более толстые и из более прочного бетона укладывают непосредственно на колонны. Благодаря этому обеспечивается гладкий потолок, что является весьма значительным преимуществом с эстетической точки зрения. Но это чисто эстетическое преимущество просто бледнеет перед остальными.

Так, например, упрощается проблема прокладки различных инженерных сетей, так как отсутствуют препятствующие этому балки (гладкое перекрытие является идеальным для устройства лучистого отопления) ; уменьшается объем строительных работ; улучшаются санитарно-гигиенические условия; создается возможность свободной планировки. Последнее является особенно ценным. Внутренняя перегородка не фиксируется на вечные времена, поскольку нет балки, специально предназначенной для ее опирания. Здания с безбалочным каркасом функционально более гибки, они допускают различные изменения в расположении внутренних помещений и соединений между ними. В конечном счете уменьшается и общая кубатура здания, так как междуэтажная плита занимает примерно 1/20 высоты этажа, а перекрытие при балочной системе — 1/10—1/5.

Вторая конструктивная система — бескаркасная — состоит из несущих стен, плит перекрытия и покрытия. Мы часто встречаем представителей ее монолитной разновидности — здания, строящиеся с применением скользящей (или подвижной) и крупноразмерной (или крупнощитовой) опалубки, а также ее сборную разновидность — широко распространенные крупнопанельные здания. Как мы видим, здесь несущая и ограждающая функции сочетаются в одних и тех же элементах. С формальной точки зрения это — возвращение назад. Такая двойственность характерна для строительства начиная с древнейших времен и кончая недавним прошлым! Все дома с несущими кирпичными стенами, в сущности, относятся к бескаркасной конструктивной системе. И все же это «возвращение назад» в масштабах всей планеты осуществляется во имя технологичности, упрощения и ускорения строительства.