Układy strukturalne

Układem strukturalnym lub konstrukcyjnym budowli nazywamy wzajemne położenie w przestrzeni i współdziałanie elementów nośnych podpierających i podpartych oraz (rzadziej stosowanych) zawieszonych i zawieszających. Liczba takich

Technika, organizacja i planowanie to budownictwie układów jest oczywiście nieskończona, można je jednak sklasyfikować według poszczególnych grup powiązanych wspólnymi cechami. W budynkach mamy na ogół do czynienia z pionowymi elementami podpierającymi (w postaci słupów i ścian nośnych) oraz z poziomymi elementami podpartymi (w postaci belek i płyt). Pomocniczą rolę odgrywają elementy rozpierające i stężające, poziome lub skośne. Przyjmując za kryterium rodzaje elementów podpierających możemy podzielić układy strukturalne budynków w sposób następujący:

– 1) układy oparte na ścianach nośnych,

– 2) układy oparte na słupach,

– 3) układy mieszane ścienno-słupowe,

– 4) układy oparte na innych podporach.

Zajmiemy się wpierw grupą pierwszą, jako najbardziej rozpowszechnioną w przeciętnym budownictwie typu miejskiego, zwłaszcza mieszkaniowym. W budynkach piętrowych przeważają stropy oparte na konstrukcji belkowej, która przenosi dźwigany ciężar na dwie podpory. Dlatego w budynkach piętrowych ze stropami belkowymi i o rzucie czworobocznym tylko dwie ściany będą spełniały rolę nośną. Jeżeli budynek ma kształt wydłużonego prostokąta, to rolę nośną można wyznaczyć ścianom podłużnym (rysunek 42). Ściany szczytowe spełniają wówczas tylko zadanie przegrody izolującej, natomiast ściany podłużne zewnętrzne są jednocześnie statycznie czynne. W układzie podłużnym długość przęsła belki przesądza o głębokości tzw. traktu, która w układzie jednotraktowym (rysunek 42c) odpowiada głębokości budynku. Układ jednotraktowy stosuje się jednak stosunkowo rzadko, a to ze względów użytkowych, bowiem belki o długości większej niż 6 m są bardzo kosztowne, zaś w budynkach o głębokości użytkowej nie przekraczającej 6 m trudno zapewnić racjonalne rozplanowanie wnętrz mieszkalnych, biurowych i innych. Poza tym zbyt płytkie, a za to wydłużone budynki są trudne do ogrzania, ponieważ posiadają nadmiernie wielką powierzchnię chłodzoną ścian. Nie sprzyjają one także racjonalnej zabudowie terenów. Najczęściej stosuje się tzw. dwutrakt (rysunek 42b i d), polegający na tym, że podłużna ściana środkowa spełnia co prawda tylko funkcję nośną, lecz za to jest obciążona podwójnie w stosunku do ścian zewnętrznych. Czasami występują również układy o trzech (rysunek 42e), a nawet więcej traktach.