Вертикальные стыки несущих стен работают преимущественно на сдвиг и растяжение в плоскости и из плоскости стены. Воздействия сдвига в обычных условиях строительства, как правило, передают на бетонный шпоночный шов, образующийся при замоноличивании канала вертикального стыка при специальном шпоночном рифлении стыковых граней панелей По особенностям устройства наружной зоны (устья) различают: для вертикальных открытые с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами. Водоотбойная лента, препятствуя прониканию влаги во внутрь стыка, одновременно отводит её наружу. Основное достоинство таких стыков — небольшие затраты труда, возможность замены водоотбойных лент; закрытые, наиболее распространенные в крупнопанельном строительстве. Снаружи их защищают цементным раствором, герметизирующими мастиками, прокладками из пороизола, гермита и т. д.; им загерметиз синтетич мат-ми(мастиками) внеш зону(устье), глубина кот более 85мм(слой герметиз маситки 10-15, полимерцементные сост 10-15) \панель вну стен заводится в колодец более 300мм. Прим на первых эт зд в районах крайнего севера (темп холл 5тидневки ниже 26град). Открытый им открытое устье, может поп вода, но водоотбойные экраны им из алюм, неопреновой, резиновой ленты на всю высоту стыков. Хуже тепл защита, особенно с жесткими cв. дренированные по способу заделки-закрытые, по характеру работ открытые, в люб климат зоне, более надежны.В закрытых и дренированных стыках устья по верт и гориз грунтуются, а затем зап упр уплотн прокладками и герметиз мастиками с защитным покрытием. В дренир и откр стыках снаружи устр образующие лабиринтное ctx гориз водозащ гребни высотой 80-120мм, вертик декомпрессионные полости, в кот конденс проникшая за зону из влага, и водоотвод фартуки, уллож на пересечверт и гориз стыков. Фартуки из атмосферостойких долговеч мат-ов. В дренир стыках доп упр прокладки накл на водозащитный гребень в пределах длины водоотвод фартука. Вода по фартукам стекает через поэт дренаж отверстия 50820мм, размещ на пересеч стыков. В откр стыках проникн атм осадков через верт устья преп заведенные в спец пазы водоотбойные ленты из атмосферостойких мат-ов(стабилизир полиэтилен, неопрен), через горизонт-водозащ гребень высотой 120 и более мм
Стыки панелей наружных стен а - закрытый, б - открытый; 1 - защитное покрытие, 2 - наружные панели, 3 -герметизирующая мастика, 4 - упругая прокладка (пороизол, гернит), 5 - воздухозащитная проклейка, 6 - термовкладыш, 7 - бетон, 8 - панель внутренней стены, 9 - панель перекрытия, 10 - раствор в горизонтальном шве, 11 - оцинкованный водоотводящий фартук, 12 - водоотбойная лента, 13 - декомпрессионный канал, 14 - водоотводящая лента, зажатая фартуком.
В строительной практике применяют два типа наружных стыков между панелями стен: закрытые и открытые (дренирующие).В закрытых стыках (см. схему ниже, поз. а) герметизирующая заделка шва снаружи защищает стык от попадания влаги извне.В закрытом стыке наружных стен панельных зданий герметизация от попадания влаги внутрь стыка обеспечивается пористой (упругой) прокладкой 4, по которой наносится слой герметизирующей мастики 3. Изнутри на стык наклеивают полоску биостойкого рулонного гидроизоляционного материала - воздухозащитная проклейка 5 и утепляют стык пакетом утеплителя 6. Внутреннюю полость стыка заполняют бетоном или раствором 7.Возможен и другой вариант заделки устья стыка: обмазывают клеящей мастикой грани панели в устье, проконопачивают шов смоляной паклей, по которой укладывают герметизирующую мастику. Снаружи шов для защиты мастики от солнечной радиации и других атмосферных воздействий заполняют раствором, поверхность которого затирают, или прорезают руст (узкую канавку).В открытых стыках (см. схему выше, поз. б) вода может проникать в устье стыка, а для ее отвода служат водоотбойные (водоотводящие) конструктивные устройства. Конструкция открытого стыка рассчитана не на герметизацию его от проникновения влаги, а на то, чтобы отвести ее за пределы стыка. Чтобы попадающая в устье стыка вода не впитывалась, поверхность боковых граней стыка грунтуют герметизирующей мастикой. Для отвода воды в наружный вертикальный канал стыка вставляют водоотбойную ленту 12, а на пересечении вертикального и горизонтального швов между панелями ставят водоотводящий фартук 11, выполняющий роль слива воды.Поверхность внутренней полости стыка оклеивают воздухозащитной лентой 5, с небольшой компенсацией на температурные деформации панелей. В остальном, как и в закрытых стыках, в горизонтальном шве укладывают пористую (упругую) прокладку 4, для теплоизоляции горизонтального и вертикального стыков вкладывают пакет утеплителя 6.
Наиболее ответственными и сложными по исполнению в конструкциях крупнопанельного здания являются стыки между панелями. Существует много различных решений, но ни одно из них не отвечает всем требованиям, предъявляемым к стыкам: по прочности (жесткая связь стеновых панелей между собой и с перекрытием), долговечности и герметичности, тепло- и звукоизоляции, простоте устройства и художественной выразительности. Конструктивные решения стыков могут быть классифицированы по следующим признакам: по устройству наружной зоны (открытые, с водоотбойной лентой и закрытые, защищенные цементным раствором и герметизирующими мастиками); по способу заделки (утепленные, с прокладкой эффективного утеплителя, и замоноличенные бетоном); по способу сопряжения (сварные, петлевые, болтовые самозаклинивающие или шпоночные Конструктивные решения стыков могут быть классифицированы по следующим признакам: -по способу сопряжения (сварные, петлевые, болтовые, самозаклинивающие или шпоночные),-по способу заделки (утепленные, с прокладкой эффективного утеплителя, и замонолич. бетоном),Применяются стыки закрытого, дренированного и открытого типов.-по устройству наружной зоны (или по граням разрезки панелей),-открытые и закрытые, Дренированный стык применяется как вариант закрытого стыка защищенные цементным раствором и герметизирующими мастиками. Выбор типа определяется конструкцией наружных стеновых панелей и климатическим районированием страны по расчетной зимней температуре и сопровождаемым ветром дождям. Правильный выбор типа стыков благоприятствует осушающему режиму наружных стен в процессе эксплуатации здания. Изоляционные свойства стыков обеспечиваются их лабиринтным сечением и упругим уплотнением наружных швов, компенсирующим тенденцию к раскрытию в зимнее время. Выпадение конденсата предотвращается осушающим режимом стены, поддерживаемым естественной вентиляцией через поры строительных материалов, и отводом проникшей за зону изоляции влаги. Конденсат стекает по декомпрессионным каналам в боковых гранях панелей и далее отводится из стены через дренажные отверстия в дренированных стыках или через открытые устья в открытых стыках.
10 Соед панелей. Стальные связи Типы: (наиб распостр первые два сварные (верт стыки), замолачивающиеся связи типа «петля-скоба», болтовые, замковые самофиксирующиеся Сварные-жесткость, обеспеч устойчивость монтир панелей и будущая надежность. Выпуски арматуры или закл детали сварив с посредниками из круглых стержней или пластинок. Пластинки-посредники вертикальное расп. Под гориз пласт обр пустоты, осл бетон стыка и антикорроз защиту стали. Влияет констр схема (шаг(узкий, широкий). Как мин 2уровня соед(верхний, нижний) Мех зацепл петлевые связи в стальных скобах. При малом шаге поп стен в врехнем уровне панелей стальные скобы вставл в отв монтажных диафрагм, прив к петлевым выпускам арматуры. \в ниж уровне панелей связи-скобы вставл непоср в петл выпуски раздельно или предв свар в жесткие треугольники. При большом шаге поп стен панели соед только в верхнем уровне посредством сварки закл деталей коротышами стержней. Замковые обр двумя фасонными стальными эл-ми «чижиком», на монтаже она заводится в гнездо-«ловитель» и обр жесткое соед. Болтовые в домах из панелей, изг методом поката. По прочности экв сварным связям, монтаж менее трудоемок. Но треб заготовки фасонных стальных эл-ов. Непрер стальные связи, соед противоп нар стены должны расп в уровне перекр. Непрервность cв обеспечена сваркой, нахлесткой, мех зацеплением закладочных платин, связанных рабочей арматурой. Ст связи в пл-ти вну стен сос из одног или неск эл-ов и расп соотвествено констр панелей в одном, двух уровнях по всей выстое этажа.
11. Особенности проектирования фундаментов в крупнопанельных зданиях, фундаменты из крупноразмерных элементов. При узком шаге поперечных стен. Фундаменты состоят из подушек и блоков, на которые установлены цокольные панели и панели внутренних стен подполья. Сопряжение панелей внутренних стен осуществляется при помощи сварки закладных деталей с последующим замоноличиванием узлов. Соединение наружных панелей с внутренними — петлевое сборно-монолитное. При широком шаге поперечных стен. Фундаментами внутренних стен служат подушки, уложенные в виде сплошной или прерывистой ленты. Под наружными самонесущими стенами иногда устраивается бетонная подготовка толщиной 10 см. Панели внутренних стен — рамной конструкции или сплошные. Цокольные панели устанавливают на выступы фундаментных подушек или на бетонную подготовку. Наружные и внутренние панели соединяют при помощи арматурных выпусков и полости стыков замоноличивают тяжелым бетоном. При продольном расположении несущих стен. Подземная часть монтируется из фундаментных подушек, блоков и наружных цокольных панелей. Крупноразмерные элементы, имеющие выпуски арматуры или закладные детали, соединяются электросваркой, затем стыки замоноличивают. При свайном фундаменте. Под несущими стенами располагаются сваи, на которые укладывается ростверк или устанавливаются цокольные панели. С помощью электросварки арматурных выпусков головки сваи связываются с ростверком, а затем производится замоноличивание стыков.Свайные фундамент:Сваи, Оголовки,Ростверки. Под крупнопанельные стены рекомендуется устраивать ленточный фундамент из монолитного железобетона (бетон класса не ниже В10) и из сборных железобетонных элементов (бетон класса не ниже В15). Для некоторых районов со сложными грунтовыми условиями могут быть использованы свайные фундаменты. Глубина заложения фундаментов принимается такой же, как и для несейсмических районов. Под несущие стены целесообразно применять ленточные фундаменты на одном уровне в пределах здания (отсека). При необходимости заложения фундаментов -на разных отметках следует предусмотреть пере-ход от более глубокого фундамента к менее углубленному за счет устройства уступов.Стены подземной части здания рекомендуется проектировать, как правило, панельными. Конструктивные решения стеновых панелей и стыковых соединений между ними принимаются аналогичными соответствующим наземным конструкциям. Стеновые панели должны иметь внизу горизонтальные арматурные каркасы, выпуски продольных стержней которых соединяются сваркой в местах стыков панелей и замоноличиваются бетонной смесью.Для зданий до 9 (12) этажей широкое распространение получили безростверковые свайные фундаменты, обеспечивающие высокую механизацию работ, снижение трудозатрат, а также экономию основных строительных материалов (стали и цемента). На верх свай, выровненных путем срезки выступающих свай, надевают замоноличиваемый цементным раствором железобетонный оголовник. Монтаж цокольных панелей осуществляют непосредственно по оголовникам.
При свайном основании панели внутренних стен в техподполье не устанавливают. Применяют также блочные (ленточные и прерывистые), крупнопанельные (ленточные и ленточно-столбчатые) и свайные фундаменты. Фундамент из крупноразмерных элементов дли жилого дома с поперечными несущими стенами и подвалом. Фундамент состоит из железобетонной плиты толщиной 300 мм и л л иной 3,5 м и устанонленных на них панелей, представляющих собой сквозные безраскосные железобетонные фермы, имеющие толщину 240 мм и высоту, равную нысоте подвального помещения. Соединяются элементы между собой с помощью сварки закладных стальных деталей,
Конструктивные решения облегченных сборных ленточных фундаментов;
а —с фундаментными стенами уменыцекнрй толщины, 6 — прерывистый, в — панельный ю безраскосных железобетон ныл ферм, 1 — фундаментный блок- подушка, 2 — стеновой блок, 3 — обмазка горячим битумом, 4 — горизонтальная гидроизоляция, 5 — ферма-панель, 6 - фундаментная плита, 7 — цокольная панель, 8 — перекрытие
12. Свайные фундаменты безростверковой конструкции. Область применения.Необходимость устройства свайных фундаментов возникает, если верхние слои грунтов являются слабыми, малопрочными и сильносжимаемыми, то есть они являются малопригодными для устройства на них фундаментов мелкого заложения без улучшения свойств грунтов. Сваи передают нагрузки от сооружения на нижние, как правило, более уплотненные и прочные слои грунта. Свайные фундаменты применяются, если они являются в рассматриваемых условиях более экономичными и индустриальными.При строительстве зданий и сооружений применяются два вида свайных фундаментов: безростверковые и с ростверками. К безростверковым о тносятся конструкции со сваями-колоннами, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн. В конструкциях безростверковых свайных фундаментов используются сваи-колонны или иные любые виды свай с применением оголовков, насадок, монолитных стаканов и опорных балок. К конструкциям с ростверками относятся фундаменты под колонны, включающие более двух свай (свайный куст) и фундаменты под несущие стены в виде ленточных ростверков с однорядным, двухрядным и более расположением свай. В конструкции фундаментов типа "свайный куст" используются все конструкции свай. При выборе типа свай определяющим является требуемая величина ее несущей способности и вид нагрузки, действующей на фундамент. При большой требуемой величине несущей способности применяются сваи-оболочки, а также буровые опоры с уширением или без него.Если на фундамент действуют наклонная или горизонтальная нагрузки, то применяют сваи больших сечений или диаметров. При значительных выдергивающих нагрузках применяются буронабивные сваи с уширением или винтовые сваи. Фундаменты, состоящие из одной сваи, т.е. безростверковые свайные фундаменты, могут применяться при расчетных вертикальных нагрузках до 1000 кН на сваю квадратного сечения, до 3000 кН на полую круглую сваю, до 8000 кН на сваю-оболочку диаметром до 160 см и до 6500 кН на набивную (буронабивную) сваю диаметром до 120 см.Безростверковые свайные фундаменты допускается применять для одноэтажных и многоэтажных каркасных зданий, силосных корпусов, опирающихся на колонны, опор технологических трубопроводов и оборудования, эстакад, надземных галерей, линий электропередач.
а — из забивных свай; б — из набивных свай; I — под технологические трубопроводы; II — под транспортные галереи; III — под горизонтальные емкости; IV — под опоры ЛЭП; V — под многоэтажные здания; VI — под электролизные ванны
Безростверковые свайные фундаменты представляют собой свайные ленты или свайные поля. Здание устанавливают непосредственно на сборные оголовки свай. Безростверковые свайные фундаменты бывают: с низким расположением оголовков — на уровне низа цокольных панелей (на отметке —2,00); по ним устанавливают цокольные панели; с высоким расположением оголовков — на отметке низа перекрытия, т. е. около 0,19, за исключением фундаментов лестнично-лифтового узла, и по ним устанавливают и крепят непосредственно к оголовкам свай плиты перекрытия. Проемы в цокольных стеновых панелях, отверстия в панелях перекрытия (для пропуска инженерных коммуникаций) не рекомендуется располагать непосредственно над оголовками свай. Для безростверковых свайных фундаментов применяют, как правило, забивные железобетонные сваи сплошного квадратного сечения с поперечным армированием или без него. Возможно применение арматуры как ненапрягаемой, так и предварительно напряженной.Безростверковые свайные фундаменты применяют в обычных условиях строительства. Использование их в сложных грунтовых условиях, для сейсмических районов, на набухающих грунтах должно быть проверено специальными исследованиями. При проектировании свайных безростверковых фундаментов необходимо придерживаться следующих требований: сваи в плане расставлять из условий их равномерного загружения вертикальной нагрузкой; стены цоколя при низком решении оголовков должны опираться не менее чем на две сваи; при наличии узких простенков размером 120 см допускается опирать их на одну сваю; при опирании панелей непосредственно на оголовок (низкое расположение оголовков) в нижней части цокольной панели должно располагаться не менее 70 % арматуры, воспринимающей вертикальную нагрузку; при опирании на оголовки плит перекрытия непосредственно (высокое расположение оголовков) стеновые панели и краевые участки плит работают совместно как балка-стенка таврового сечения. Вертикальное усилие должно быть воспринято арматурой растянутой зоны тавра, поэтому 70 % растянутой арматуры должно быть сосредоточено непосредственно под стеновой панелью.Узел соединения оголовка со сваей выполняют следующим образом: голову сваи срезают таким образом, чтобы иметь горизонтальный участок с отклонением от горизонтали +5°. Голову сваи заделывают в оголовок на длину не менее 10 см. Отклонение верха оголовка от заданной отметки должно составлять не более 1 см. Замоноличивание оголовка производится бетоном класса не менее В15 с применением вибрации. При работе на морозе применяются электропрогрев либо противоморозные добавки.
20. Каркасы сборные безригельные. каркасы, ригели к-рых входят в состав крупнопанельных элементов перекрытий на комнату. КУБ – каркас унифицированный без ригелей выполненный из сборных элементов. Колонны с Мет воротниками (или без) в плоскости перекрытий. Диафрагмы. Лестницы. Связи. Вентблоки. Система КУБ является связевой. (Каркас Унифицированный Безригельный) для строительства зданий высотой до 25 этажей в 4-х климатических зонах сейсмостойкостью до 9 баллов включительно. В зданиях со сборно-монолитным безригельным каркасом создаются условия для четкого разделения несущих и ограждающих конструкций по их функциональному назначению, упрощается достижение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Основой конструктивной системы является сборно-монолитный каркас, который состоит из сборных или монолитных колонн прямоугольного сечения и сборных многопустотных плит, объединенных в систему монолитными железобетонными несущими и связевыми ригелями. Ригели пропущены во взаимно перпендикулярных направлениях через колонны и жестко связаны с последними в этих узлах. Балконы, эркеры и другие подобные помещения могут быть размещены на консолях перекрытий, выведенных за крайние колонны каркаса. Опирание многопустотных плит на несущие ригели предусмотрено посредством монолитных бетонных шпонок, образуемых в открытых по торцам плит полостях при укладке монолитного бетона ригелей. Кроме того, по торцам многопустотных плит предусмотрены выпуски их рабочей арматуры, размещаемые в монолитных несущих ригелях. При относительно малой строительной высоте ригелей (22-26 см) они могут перекрывать пролеты длиной до 7,2 м без двойного армирования и предварительного напряжения в построечных условиях. Более того, учет распорных усилий, возникающих в случае приложения вертикальной нагрузки, при расчете плит перекрытий позволяет существенно (до 50 %) сократить расход стали на армирование многопустотных плит. Учет включения в работу на воспринятие распора выпусков рабочей арматуры по торцам плит позволяет дополнительно сократить расход стали на армирование связевых ригелей.
Конструкция каркаса открытых универсальных архитектурно-строительных систем зданий:
1 — несущие ригели; 2 — колонны; 3 — консоли для устройства балконов, эркеров, 4 — многопустотные плиты; 5 — связевые ригели
Основным элементом системы служит диск перекрытия, выполняемый из плоских железобетонных элементов толщиной 160 мм, размерами в плане 3 х 3 и 3 х б м, объединяемых посредством арматурных выпусков в неразрезную статически неопределимую систему. Колонны сечением 400 х 400, 400 х 200 мм или других размеров на первом и втором этажах, с шагом 6 х 6 м, совместно с диском перекрытия создают рамно-связевую систему. Для наружных ограждений эффективные стеновые панели или легкие стеновые элементы из местных материалов, опирая их поэтажно на консоли плит перекрытияàповышенные требования к термическому сопротивлению наружных стен. Теплоизоляция наружных стен торцов здания из эффективного плиточного утеплителя, закрепляемого на наружной поверхности с последующим устройством армированного декоративно-защитного покрытия. стены подземной части — из бетонных блоков либо цокольных панелей, выпускаемых домостроительными комбинатами; лестницы — из железобетонных площадок и маршей ДСК; вентиляционные блоки — сборные железобетонные ДСК; перегородки сборные — из железобетонных панелей толщиной 74 мм; крыша — чердачная, с кровлей из листовой металлической черепицы по металлическим стропилам. В зависимости от расположения в плане, панели перекрытий подразделяются на надколонные, межколонные и средние. Монтаж конструкций ведется в следующем порядке: -монтируются колонны и замоноличиваются в стаканах фундаментов; -устанавливаются и привариваются к арматуре колонн надколонные панели; -монтируются межколонные и средние панели. После установки фиксаторов швы между панелями замоноличиваются. Одновременно замоноличиваются стыки надколонных плит с колоннами по всему перекрытию на данной отметке. Монтаж надколонных панелей на колонну производится с помощью специальной оснастки. Панели крепятся к колонне путем сварки с последующим замоноличиванием.Установка межколонных и средних панелей в проектное положение производится «насухо» с помощью бетонных монтажных столиков, предусмотренных конструкцией панелей. Затем арматурные выпуски торцов смежных панелей совмещаются, образуя петли с просветом 12-20 мм. В петли вставляются арматурные стержни, и стыки между плитами перекрытия бетонируются. Пространственная жесткость и устойчивость здания обеспечиваются нормальной работой горизонтальных диафрагм жесткости, роль которых выполняют диски перекрытий, и вертикальных железобетонных диафрагм жесткости в поперечном и продольном направлениях. (+)Изделия каркаса имеют простую геометрическую форму и минимальное количество основных типоразмеров. Универсальность применения. (жилья, зданий административного, социально-культурного и бытового назначения, многоярусных гаражей (стоянок), складов, производственных сооружений). Внешние и внутренние стены могут быть изготовлены из любых неконструкционных строительных материалов. Экономичность строительства. Расход бетона и стали на 1 м³ конструкции по сравнению с другими системами значительно ниже. Надежность и сейсмостойкость конструкции. Архитектурная привлекательность (любая пластика фасадов). Широкие возможности для проектирования (шагом колонн 6х6м, 7.2х7.2, 9х9 (с монолитными вставками) и 12х24 на верхнем этаже здания). Свободная планировка и перепланировка помещений. Высота помещений, может варьироваться в проектах по желанию заказчика от 2.8 до 3.6 м. Простота и высокая скорость монтажа.
15, 16. Каркасные конструктивные системы гражданских зданий. Типы каркасов по технологии возведения. Материалы каркасов.Несущие конструкции: Колонны, Ригели, Связь элементов вертикальных и горизонтальных. Для зданий с полным каркасом:А. С продольным расположением ригелей. Отсутствие выступающих из плоскости потолка поперечных ригелей обеспечивает большую свободу для планировки внутренних помещений. Б. С поперечным расположением ригелей. Эта схема чаще всего применяется в строительстве. В. С продольным и поперечным расположением ригелей (пространственный каркас) поперечное расположение ригилей.Г. Безригельное решение. При этом междуэтажные перекрытия опираются непосредственно,на колонны в четырех точках.
В зданиях с неполным каркасом для наружных стен используются несущие панели. Материал каркаса: чугуны, сталь, ж/б. Ж/б каркасы: Монолитные, Сборны (балочные, безбалочные), Сборно-монолитные. Целесообразность выбора зависит: От величин нагрузок, От планировочного решения, От назначения здания. В каркасных конструктивных системах основными вертикальными несущими конструкциями являются колонны каркаса, на которые передается нагрузка от перекрытий непосредственно (безригельный каркас) или через ригели (ригельный каркас). Прочность, устойчивость и пространственная жесткость каркасных зданий обеспечивается совместной работой перекрытий и вертикальных конструкций. В зависимости от типа вертикальных конструкций, используемые для обеспечения прочности, устойчивости и жесткости, ( По условиям статической работы) различают рамные с жестким соединением элементов каркаса, из которых образуются продольные и поперечные рамы, способные воспринимать вертикальные и горизонтальные нагрузки; рамно-связевые, представляющие собой сочетание плоских поперечных рам и продольных связей, которые совместно воспринимают ветровые (горизонтальные) нагрузки; связевые, у которых рамы (колонны и ригели) воспринимают только вертикальные нагрузки, а ветровые нагрузки воспринимаются связями.
А- рамная, Б-рамно-связевая, В-связевая 1-колонна, 2-ригель, 3-жесткий диск перекрытия, 4-диафрагма жесткости.
В рамной схеме все вертикальные и горизонтальные нагрузки рассчитаны на поперечные или продольные рамы каркаса (вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимает и передает основанию каркас с жесткими узлами ригелей с колоннами). Рамные каркасные системы рекомендуется применять для малоэтажных зданий._ Преимущества рамной схемы каркасных зданий: четкая работа всех конструкций; равномерность деформаций всех рам в общей системе каркаса, особенно в тех случаях, когда все рамы имеют примерно одинаковую жесткость; возможность перераспределения усилий при перенапряжении отдельных элементов каркаса, свойственная статически неопределимым системам, возможность более свободной планировки зданий и др. Недостатками рамной схемы являются: сложность конструктивных решений узловых соединений сборных элементов для обеспечения необходимой жесткости каркаса; больший на 20—30% расход стали по сравнению со связевой схемой; громоздкость поперечных сечений элементов конструкций (ригелей и их узлов), увеличивающая трудоемкость выполнения каркаса и др В связевой схеме рамы каркаса рассчитаны только на вертикальные нагрузки, а вся ветровая горизонтальная нагрузка — на систему продольных и поперечных диафрагм жесткости, связанных с примыкающими к ним колоннами. Применяется безригельный каркас или ригельный каркас с нежесткими узлами ригелей с колоннами. При нежестких узлах каркас практически не участвует в восприятии горизонтальных нагрузок (кроме колонн, примыкающих к вертикальным диафрагмам жесткости), что позволяет упростить конструктивные решения узлов каркаса, применять однотипные ригели по всей высоте здания, а колонны проектировать как элементы, работающие преимущественно на сжатие. Горизонтальные нагрузки от перекрытий воспринимаются и передаются основанию вертикальными диафрагмами жесткости в виде стен или сквозных раскосных элементов, поясами которых служат колонны. Для сокращения требуемого количества вертикальных диафрагм жесткости их рекомендуется проектировать непрямоугольной формы в плане (уголковой, швеллерной и т.п.). С той же целью колонны, расположенные в плоскости вертикальных диафрагм жесткости, могут объединяться распределительными ростверками, расположенными в верху здания, а также в промежуточных уровнях по высоте здания Преимуществом связевой схемы каркасных зданий перед рамной в статическом отношении является возможность использования конструктивных узлов как неподвижных (жестких), так и подвижных. При проектировании каркасных зданий связевой схемы большое значение имеет компоновка плана здания, поскольку от этого зависит работа связевой системы как плоскостной. Чтобы снизить значение перекоса и депланации панелей в свя-зевых каркасах, увеличивают жесткость диафрагм, делая их глухими, по возможности равными ширине корпуса. Это соответственно снижает величины продольных усилий и деформаций крайних колонн диафрагм жесткости. Однако большое число глухих и широких диафрагм затрудняет архитектурно-планировочное решение этажа и может быть принято только в сравнительно редких случаях проектирования зданий специального назначения (гостиниц, административных и некоторых других). Использование систем с плоскими диафрагмами в виде отдельных стенок не может быть признано экономически целесообразным. Эти системы могут быть применены в строительстве каркасных зданий высотой не более 16 этажей. Сборные железобетонные стенки жесткости не следует располагать по торцам здания, так как это значительно усложняет конструкцию наружных торцовых навесных стен. При устройстве проемов в плоскости диафрагмы в средней части здания стенки жесткости рекомендуется проектировать с перемычками, обеспечивающими совместную работу стенок по обе стороны проема как единого элемента. При этом расстояние между жесткими стенками может быть доведено до 30—40 м.Рациональность применения пространственно-связевых систем возрастает с увеличением этажности здания. При рамно-связевой схеме вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимают и передают основанию совместно вертикальные диафрагмы жесткости и рамный каркас с жесткими узлами ригелей с колоннами. Степень участия каждого компонента определяется соотношением жесткостей: связевой системой диафрагм и рамами, состоящими из ригелей и колонн. Каждая из указанных конструктивных схем имеет свои положительные и отрицательные стороны. Вместо сквозных вертикальных диафрагм жесткости могут применяться жесткие вставки, заполняющие отдельные ячейки между ригелями и колоннами. Рамно-связевые каркасные системы рекомендуется применять, если необходимо сократить количество диафрагм жесткости, требуемых для восприятия горизонтальных нагрузок. Применение рамно-связевой конструктивной схемы позволит достигнуть экономии расхода стали. Эффективность этой системы зависит от степени участия плоских диафрагм в восприятии ветровой нагрузки. В том случае, когда они не играют решающей роли в статической работе каркаса, расход стали на каркас может оказаться даже выше, чем при рамной схеме. В каркасных зданиях связевой и рамно-связевой конструктивных систем наряду с диафрагмами жесткости могут применяться пространственные элементы замкнутой формы в плане, называемые стволами. Каркасные здания со стволами жесткости называют каркасно-ствольными. Каркасные здания, вертикальными несущими конструкциями которых являются каркас и несущие стены (например, наружные, межсекционные, стены лестничных клеток), называются каркасно-стеновыми. Здания каркасно-стеновой конструктивной системы рекомендуется проектировать с безригельным каркасом или с ригельным каркасом, имеющим нежесткие узлы соединения ригелей с колоннами.
17. Сборные железобетонные каркасы: балочный каркас на примере межвидовой унифицированной серии 1.020. Принципы унификации. Балочный каркас – для строительства общественных и производственных многоэтажных зданий. Колонны, Ригели с 1 и 2 полками, Пристеночные плиты перекрытия, Рядовые плиты перекрытия, Межкомнатные плиты перекрытия Принцип унификации: Оси колонн, панелей совмещены с разбивочными модульными осями зданий. Шаг колонн в направлении пролета ригелей 6; 7.2; 9 м. В направлении пролета перекрытий 3; 6; 7.2; 9; 12. Высота этажей 2.8; 3.3; 3.6; 4.2; 4.8; 6.0; 7.2 Колонны: 300*300 до 5 этажей, 400*400 Предельная высота колонн 15 м, стыки колонн выполняются на расстоянии 0.6 – 1 м от уровня полаВ качестве основного планировочного модуля принят модуль, равный 600 мм; толщины стен —кратными 100 мм при предпочтительных абсолютных размерах 300, 400, 600 и 900 мм.Положение разбивочных осей обстройки назначается из условия размещения ее сборных конструкций вне габаритов коробчатого сечения ствола. Внутренние грани стен ядер жесткости имеют постоянную привязку к модульным осям, равную 150 мм; привязка наружных граней меняется в зависимости от толщины стен.В зоне ядра группируются лестнично-лифтовые узлы и инженерные коммуникации. Для определенных типов зданий разработаны типизированные решения. Опирание ригелей каркаса рекомендуется на пилястры ядер жесткости постоянной ширины 400 мм с центральной привязкой к разбивочным осям. Максимальный вылет пилястр — 1800 мм. Панели перекрытий размещаются параллельно стенам ствола. Модуль обстройки, примыкающей к ядру жесткости, рекомендуется принимать не менее 6 м для уменьшения влияния перекосов в перекрытиях при деформациях ядра. Дверные проемы принимаются размерами 900X2100 и 1300Х2100 мм с технологическими скосами 1:10, расширяющими проем внутри ядра. Для стен жесткости применяется бетон марок М 200 и М 300, для монолитных перекрытий внутри ядра — марки М 200. Опирание перекрытий при бетонировании ядер жесткости в скользящей опалубке точечное, при бетонировании в переставной опалубке— по всей грани примыкания. Лестничные марши и площадки — сборные железобетонные из номенклатуры унифицированного каркаса. Шахты лифтов при высоте зданий до 25 этажей — сборные железобетонные (или монолитные); при высоте более 25 этажей — монолитные. Конструкции перегородок и шахт инженерных коммуникаций принимаются аналогичными соответствующим конструкциям обстройки. Для армирования ядер жесткости применяются изделия максимальной заводской готовности. Плоские сетки и каркасы объединяются в пространственные каркасы. Изготовление плоских каркасов ориентировано на многоэлектродные машины для контактно-точечной сварки. По характеру армирования различают три основные зоны ядра жесткости: железобетонная стена, бетонная стена и перемычки. Для железобетонной стены минимальный процент содержания вертикальной арматуры 0,05 % У каждой грани стены, максимальный — не более 3 %. Шаг вертикальных стержней — 200, 400 мм; шаг горизонтальной арматуры — 200 мм. Перемычки армируются верхней, нижней и поперечной арматурой из расчета восприятия действующих в них усилий. При этом перерезывающие силы полностью воспринимаются металлом. Основным методом возведения ядер жесткости является бетонирование в скользящей и переставной опалубке. При этом переставная опалубка рекомендуется в зданиях, включающих наряду с ядрами монолитные диафрагмы жесткости, при повышенных требованиях к наружным поверхностям ядер (выполнению отделочного слоя с помощью матриц), при фиксации закладных деталей на опалубке, для стен переменной толщины по высоте и наличии на стенах выступов (по высоте) или консолей. Скользящая опалубка рекомендуется при сложной в плане форме ядер жестк