Конструкции здания по своему назначению подразделяются на несущие и ограждающие. Совокупность несущих конструкций, к которым относится фундамент, несущие элементы стен и перекрытий, стропильная конструкция крыши составляют несущий остов здания, который и обеспечивает устойчивость.
Вертикальные конструкции определяют тип несущего остова, который может быть стеновой, каркасный, комбинированный (рис. 1.1, 1.2).
- Устойчивость массивного остова из каменных стен достигается расширением площади основания (принцип пирамиды) и облегчением конструкции кверху. Стены в плане должны обязательно пересекаться или могут не доходить друг до друга, но иметь взаимно пересекающиеся направления для противодействия боковой нагрузки от ветра, удара, землетрясения.
- Устойчивость ажурного каркасного остова достигается использованием элементов жесткости (неизменяемых частей конструкции) и жесткой заделкой в основание. Эволюция строительного мастерства связана с дифференциацией функции внутри конструкции: колонны, ригели, раскосы, стойки, ребра жесткости берут на себя несущие функции; заполнение стен, оконных проемов, скаты кровель — только ограждающие.
Рис. 1.1. Характер действия ветровых нагрузок на остов здания: а — боковой ветер создает отрывающие усилия, которые в сумме больше прямого напора; б — ветровые нагрузки гнут и скручивают остов здания; в — нагрузки при землетрясении.
Рис. 1.2. Простейшие приемы, обеспечивающие устойчивость сооружения: а — ограничение пролета и расширение стен книзу; 6 — включение каменных конструкций; выполняющих роль ядра жесткости (печная труба); в - взаимодействие продольных и поперечных стен; г — боковые раскосы в каркасных конструкциях.
Рис. 1.3. Осадочные деформации зданий: а — осадка грунтов при их осушении корнями деревьев в сильную засуху; б — проседание и выпучивание фундамента мелкого заложения на глинистых почвах; в — оползание глинистых оснований на склонах.
