Решение основных стыков и узлов сопряжений конструктивных элементов в крупнопанельных гражданских зданиях.

Стыки между панелями наружных стен должны быть герметичными , не допускать образования конденсата в месте стыка, обладать достаточной прочностью, чтобы предохранить стык от появления в нем трещин.

По расположению стыки различают вертикальные и горизонтальные.

Вер­тикальные стыки по способу свя­зей панелей между собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (моно­литные).

           При устройстве упругоподатливого стыка Со­единяют панели с помощью накладки из полосовой стали, привариваемой к за­кладным деталям панелей. Для гермети­зации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают специальной мастикой — тиоколовым герметиком. Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или ру­бероида. Вертикальный колодец стыка заполняют тяжелым бетоном.

           

Рис. 12.9. Конструкция вертикального упруго-податливого стыка панелей:
1— стальная накладка, 2 — закладныедетали, 3 — тяжелый бетон, 4— термовкладыш, 5— полоса гидроизола или рубероида, 6 — гернит или пароизол, 7— растворили герметик

Более надежными в работе являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединения между стыкуемыми элемента­ми обеспечивается замоноличиванием со­единяющей стальной арматуры бетоном. Между замоноличенной зоной стыка и герметизацией образована вертикальная воздушная полость, кото­рая служит дренажным каналом, отводя­щим попадающую внутрь шва воду с вы­пуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелей для повышения его теплозащитных свойств укладывают минераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой пленкой, или из пенопла­ста.
Для устройства жестких стыков ис­пользуют также сварные анкеры-связи , которые представляют собой Т-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в сты­ке «на ребро»
           Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую панель укладывают на нижнюю на цементном растворе.
Соединение панелей внутренних стен бескаркасных зданий осущест­вляется путем сварки соединительных стержней диаметром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисептированных мягких древесноволокнистых плит, обер­нутых толем, а вертикальный канал за­полняют мелкозернистым бетоном или раствором.

 

 

19.Основные конструктивные элементы каркасно-панельных гражданских зданий. Пространст­венная жёсткость и стыки конструкций каркасно-панельных зданий.

Каркасный несущий остовпредставляет собой пространственную систему (каркас), образованную: (для гражданских зданий) колоннами, ригелями и плитами междуэтажных перекрытий и покрытий, которая воспринимает все нагрузки, действующие на здание. Для зданий каркасного типа характерно четкое разделение конструкций по особенностям их работы (на несущие и ограждающие).

Определяющим признаком при каркасном несущем остове является расположение ригелей кар­каса. Ригелем - стержневой горизонтальный элемент несущего остова (главная балка, ферма и т.п.), передающий нагрузки от перекрытий непосредствен­но на стойки каркаса.

Пространственная жесткость каркасных зданий обеспечивается:

– совместной работой колонн, связанных между собой ригелями и перекрытиями и образующих геометрически неизменяемую систему;

– установкой между колоннами стенок жесткости или стальных вертикальных связей;

– сопряжением стен лестничных клеток с конструкциями каркаса;

– укладкой в междуэтажных перекрытиях (между колоннами) панелей-распорок .

Решения стыков колонн сборного железобетонно­го каркаса в виде сферических торцовых поверхностей и плоского безметалльного соединения концов колонн. Выпуски ар­матуры сваривают между собой. Более просты стыки с плоскими торцами ко­лонн, которые армированы сетками и при центральном сжатии могут выдер­живать на смятие значительные напряжения, превышающие в несколько раз призменную прочность бетона. Концы колонн усилены армированием поперечными сварными сетками, плоские торцы имеют центрирующую бе­тонную площадку, выступающую на 20...25 мм и снабженную сеткой. Выпу­ски арматуры соединяют сваркой и стык замоноличивают мелкозернистым бето­ном или цементным раствором. При опирании колонн друг на друга че­рез ригели стык осуществляют сваркой стальных закладных деталей , имеющихся в торцах колонн и в обеих опорных плоскостях концов ригелей. Такой тип стыка прост в устройстве и обла­дает достаточной жесткостью. Платформенный стык применяют и для зданий с безригельным каркасом. На колонны монтируют панели перекры­тий, затем их соединяют путем сварки имеющихся в их теле закладных деталей.

Рис. 12.23. Типы стыков колонн:             Рис. 12.24. Платформенный стык колонн с ри­гелями

 а — сферический, б—плоский

безметалльный,
После установки вышерасполагаемой ко­лонны также соединяют концы сваркой закладных деталей . Для соединения ригеля с колонной раз­работан унифицированный стык. Такое сопряжение выпол­няется «со скрытой консолью». При ука­занном исполнении стыка в смонтированном виде консоль остается как бы неви­димой благодаря тому, что в концах ригеля с нижней стороны предусмотрены четверти для опирания плит. После свар­ки закладных элементов швы и зазоры между соединяемыми элементами запол­няют раствором и место стыка оштукату­ривают.

Панели опирают на краевой элемент перекрытия (настил-распорку) или на на­ружный продольный ригель . К колонне стеновые панели крепят с по­мощью стальных элементов, привари­ваемых к закладным деталям. Особого внимания требует крепление угловых наружных стеновых панелей с рядовыми (ленточными) и с колонной. При этом используют спе­циально изготовленные стальные эле­менты, которые как бы связывают пане­ли и колонну между собой.

 

 

20. Основные конструктивные элементы каркасно-панельных гражданских зданий. Пространст­венная жёсткость и стыки конструкций каркасно-панельных зданий

 

Каркас предназначен для восприятия всех нагрузок, действующих от здания, и передаче их через фундаменты основанию.

Несущие элементы сборного железобетонного каркаса включают: колонны высотой на Один-два этажа с одной консолью для крайнего ряда и двумя консолями для среднего ряда; ригели таврового сечения с полкой для опирания плит перекрытий; стены диафрагмы из бетон­ных панелей, имеющие одно- или двусторонние консольные полки в верхней зоне для опирания перекрытий. Кроме того, в номенклатуру элементов системы входят фундаменты, панели стен-диафрагм, связевые балки, элементы лестниц и др.

К преимуществам каркасно-панельной системы перед другими системами относят фиксированную передачу нагрузки, возможность возведения многоэтажных и высотных зданий, обеспечение надеж­ного контроля качества изделий, стыков и производства работ; отно­сительно небольшое влияние случайных эксцентриситетов; возможность применения больших шагов и пролетов (до 18 м), унифициро­ванных конструктивных элементов; возможность размещения в пер­вых этажах зданий предприятий общественного обслуживания без изменения конструктивной схемы зданий; возможность включения в здание помещений больших площадей и, при необходимости, после­дующей перепланировки.

К недостаткам каркасно-панельной системы можно отнести по­вышенный по сравнению с бескаркасными зданиями расход стали (до 20-30 %}, увеличение числа монтируемых элементов с разницей в их массе, увеличение стоимости (на 5-10%) и трудоемкости (на 10-15%).

Объемы строительства многоэтажных каркасных зданий различ­ного назначения в сейсмоопасных районах составляют значительную долю от общих объемов. В каркасных конструкциях проектируется подавляющая часть общественных зданий и некоторые высотные жилые дома в крупных городах. Значительны масштабы строитель­ства каркасных зданий в сейсмически активных районах многих за­рубежных стран.

Здания могут проектироваться с полным и неполным каркасом. При полном каркасе колонны устанавливают как внутри, так и по периметру здания. Они воспринимают нагрузки от покрытий, пере­крытий и навесных стен.

При неполном каркасе колонны размешают только внутри здания, а наружные стены являются не только ограждающими, но и несущи­ми. В каркасных остовах зданий возможна конструктивная схема без ригелей (безригельный каркас) с опорой перекрытий и покрытий не­посредственно на колонны.

Каркасы могут быть одноэтажными и многоэтажными, однопролетными и многопролетными с консолями и без консолей (рис. 90).

Однопролетные одноэтажные каркасы используют для обществен­ных зданий с крупными помещениями. Каркасы жилых зданий обычно проектируются двухпролетными.

Рис.90. Каркасы:

А - виды каркасных зданий: а — одноэтажное однопролетное; б, в, г — многоэтажное, двух-, трех- и многопролетное; б - с консолями; в, г — без консолей; Б - компоновочные схемы каркасных зданий: а —рамная; б—рамно-связевая; в — связевая; г - каркасно-ствольная

 

В высотных зданиях (как правило из зарубежной практики) высо­та может достигать нескольких сот метров. В этих случаях требуют­ся специальные мероприятия, обеспечивающие малую деформативность и необходимую жесткость против воздействия горизонтальных сил. На рис. 2 приведены современные решения несущих конст­рукций высотных зданий.

Необходимую жесткость и устойчивость каркасов достигают при­менением рамной, связевой или рамно-связевой конструктивных си­стем (рис. 91).

Рис.91. Конструктивные системы высотных зданий

I - рамная система; Л - полужесткая рама; III - жесткая рама; IV -решетчатая ферма, взаимодействующая с рамой; V- пространственная система ~ "труба "; VI - "труба " в ферме

 

При рамной системе действующие на здание вертикальные и го­ризонтальные нагрузки воспринимают поперечные и продольные рамы, образованные жестким соединением колонн и ригелей. При­менение рамной системы целесообразно при небольшой этажности зданий, т.к. с повышением этажности трудно обеспечить унифика­цию колонн. Рамные каркасные схемы использованы в строительстве ряда многоэтажных зданий Москвы и Киева.

Связевая система позволяет унифицировать основные элемен­ты каркаса - колонн и ригелей. Диафрагмы жесткости при этом мо­гут быть сквозными в виде стальных диагональных или портальных конструкций или сплошными в виде железобетонных стенок.

В связевых каркасах, кроме вертикальных диафрагм, располагае­мых с интервалом 24-36 м, предусматриваются (через несколько эта­жей) горизонтальные диафрагмы жесткости. Их роль обычно выпол­няют замоноличенные железобетонные перекрытия.

Связевой системе в каркасно-панельном строительстве в после­днее время отводится ведущее место.

Рамно-связевая система каркаса сочетает в себе рамы и диафраг­мы жесткости. Горизонтальные и вертикальные нагрузки восприни­мают и те и другие, а распределение усилий между ними происходит в зависимости от соотношения жесткостей. Такую систему целесо­образно применять при металлических и монолитных железобетон­ных каркасах. Рамно-связевой каркас более целесообразно использо­вать в сейсмических районах.

Применение безригельного каркаса дает свободу планировки и перепланировки внутреннего пространства при изменении демографического состава семьи.

Рассмотрим основные конструктивные элементы каркасного здания.

Фундаменты.

    К видам фундаментных конструкций каркасных зданий следует отнести ряд элементов: фундаментные плиты «ФП» и «Ф», тра­версы «ФТ», подколенники «КН», баш­мак под колонну «К», фундаментные бал­ки «БФ». Как показывает практика, сборные составные фундаменты по срав­нению с монолитными железобетонными имеют повышенную строительную высо­ту, металлоемкость и стоимость.

Башмак «БК» может устанавливаться на любой из фундаментов, в том числе на отдельно стоящий. Фундаментные балки предназначены для преимущественного использования как опоры наружных цо­кольных керамзитобетонных панелей.

 

Рис.92. Фундаменты под колонны зданий:

а-фундаментные плиты ФП-16, ФП-20, ФП-24, ФП-30 и др., б —фундаментные траверсы ФТ-24, ФТ-40, в -подколонники КН, ЭКН, г-башмаки под колонны БК, д - фундаментные блоки БФ (пол­ная номенклатура и размеры элементов фундамен­тов приведены в каталогах)

Сборные фундаменты по сравнению с монолитными имеют значительно меньшую трудоемкость.

Колонны.

Колонна - вертикальный стержневой элемент каркаса, служащий для восприятия в основном вертикальной нагрузки. В колонне разли­чают нижнюю часть (базу), ствол (фуст) и верхнюю венчающую часть (капитель). Колонны воспринимают нагрузку от прикрепленных к ним или опирающихся на них других элементов - ригелей, балок, плит перекрытий и т.д.

Колонны бывают каменные, бетонные, железобетонные и метал­лические.

Каменные колонны выполняются из кирпича, естественных и бе­тонных камней. По форме различают колонны квадратные, прямоу­гольные и круглые.

Колонны подразделяют: по местоположению - на рядовые, фасад­ные, торцевые, связевые и т.д.; по несущей способности - 2000,3000, 4000, 5000 и 6000 кН; по этажности - на одно-, двух- и многоэтаж­ные; по виду поперечного сечения - на прямоугольные, квадратные и круглые; по типу стыка колонн - с плоскими металлическими торца­ми, с центрирующими прокладками, с выпусками свариваемой при монтаже арматуры и т.д.; по условиям опирания ригелей - на колон­ны с консолями, бесконсольные, со скрытыми консолями и т.д.; по классу бетона; по способу армирования ствола колонн - колонны с периферийным армированием, с цент­ральным армированием, со спиральной арматурой, с металличес­кими сердечниками и т.д.; по способу изготовления - центрофугированные и т.д.

Металлические колонны применяются в каркасах производствен­ных зданий, в путепроводах, эстакадах, в многоэтажных зданиях и в других случаях, когда нужно обеспечить минимальные размеры се­чения колонны в целях увеличения полезной площади, либо при боль­ших динамических нагрузках, передаваемых на колонны. При боль­ших нагрузках на колонну более рационально применение железобе­тонных сборных колонн.

Железобетонные колонны подразделяются на три основные типа: с продольной арматурой и хомутами или поперечными стержня­ми, с косвенной арматурой в виде спиралей или сварных колец с жесткой арматурой. При одной и той же нагрузке колонны первого

типа имеют наибольшее поперечное сечение, второго - наимень­шее.

Колонны каркаса могут быть одно-, двух- и многоэтажными.

Колонны сборного железобетонного каркаса изготовляют из тя­желого бетона и армируют согласно расчету гибкой арматурой (рис. 93).

Рис. 93. Деталь соединения колонны с фундаментом

I - колонна; 2 - сборный железобетонный фундамент стаканного типа; 3 — заделка бетоном стыка колонны и фундаментного блока

 

Сечение колонн принимают обычно одинаковое по всей высоте здания.  

Колонны нижних этажей выполняют с увеличением класса бетона и процента армирования.

Колонна снизу опирается на фундамент, как правило, стаканного типа. Для соединения с ригелями колонны имеют обычные скрытые консоли или могут быть бесконсольными, при котором соединение с ригелем осуществляется с помощью выпусков арматурных стержней их сварки и замоноличивания узла сопряжения.

Большинство проектов массовых общественных зданий базирует­ся на основе каркасно-панельной системы с применением изделий, например, серии 1.020 -1 бывшего общесоюзного каталога унифицированных индустриальных изделий (табл.1).

Колонны предусматриваются бесстыковыми и стыковыми. Бесстыковые колонны имеют предельную высоту 13,75 м. Их применяют в зданиях малой и средней этажности.

                                                                                                  

 

 

В унифицированном каркасе стандартные сечения колонны при няты 300 Ч 300 мм для зданий высотой до 5 этажей, включительно 400 Ч 400 мм для всех остальных случаев (табл. 2).

Колонны применяются в зданиях с высотой этажа 3,0; 3,3; 3,6; 4,2 4,8; 6,0 и 7,2 м при шаге колонн в плоскости рам каркаса 3,0;.4,5; 6,1 и 7,2 м (табл. 3, 4).

Стык колонн выполняется с помощью стальных оголовников или стыкованием бетонных торцов. В унифицированном каркасе приняты бетонные стыки с ванной сваркой арматуры. Стыки колонн располагают на 60-80 см выше уровня перекрытия, чтобы обеспечить доступ к месту стыкования (рис. 94-95).

В одноэтажных колоннах стык с ригелями выполняют с помощью стальных оголовников (платформенный стык). Стык ригелей на открытых консолях затрудняет монтаж и работу каркаса. Открытая консоль увеличивает расход бетона, уменьшает габариты помещения, ухудшает интерьер. Этих недостатков можно избежать при использовании стыка со скрытой консолью. Во всех видах стыков соединение колонн и ригелей осуществляют сваркой закладных деталей или выпусков арматуры с последующим их замоноличиванием или заделкой цементным раствором.

Несущие конструкции зданий с безбалочными перекрытиями представляют собой железобетонный каркас, решенный по рамной схеме жесткими элементами. Элементами каркаса являются колонна, капитель и плоские плиты (плиты перекрытия и капители.

Колонны зданий с безбалочными перекрытиями могут изготавливаться высотой на один-, два- и три этажа из бетона (табл. 4). Колонны армируются пространственными каркасами.

Стыки колонн располагаются на высоте 1 м от поверхности перекрытий и выполняются жесткими. Выпуски продольной арматуры колонн соединяются в стык с помощью ванной сварки и последующим замоноличиванием стыка . Железобетонные конструкции каркасных зданий в целом могут сопротивляться интенсивным сейсмическим воздействиям.

Железобетонные каркасы многоэтажных зданий, помимо требований по их унификации, технологичности и простоте устройства стыковых соединений, облегчению несущих ограждающих конструкций, должны быть способными к пластическому деформированию, поглощению энергии колебаний при сейсмических воздействиях и снижению инерционных

сейсмических нагрузок в зданиях. С этой целью на стадии проектирования целесообразно предусматривать специальные зоны образования пластических деформаций. Продольное армирование колонн принимается в пределах от 1% до 6°/о, а ри­гелей - от 1,5 до 3%. Поперечное армирование элементов каркасов осуществляется в виде замкнутых сваркой хомутов (рис. 96), объем­ных спиральных каркасов и т.п., узлов соединений ригелей с колон­нами (рис. 97).

 

Рис.94. Варианты стыков колонн.

 

Элементы каркаса могут быть связаны между собой сваркой вы­пусков арматуры и замоноличиванием стыка бетоном или раствором с передачей усилий через железобетон.

 

Рис.95. Стык колонн с применением муфт.

 

 

Рис.96. Стык колонн с ванной сваркой арматуры

 

 

Рис.97. Узлы соединения колонн и ригелей.

 

Рис.98. Армирование узла сетками.

 

Рис.99. Армирование узла колонн и ригелей.

1 – ригель; 2 – колонна.

 

Ригели.

Ригели - горизонтальные элементы остова здания, воспринимаю­щие вертикальные нагрузки, передаваемые преимущественно плита­ми перекрытий, распорками и передающие эти нагрузки на колонны. Кроме того, ригели участвуют в работе диска перекрытия по воспри­ятию растягивающих и сжимающих усилий, возникающих в диске при его изгибе в своей плоскости (рис.100).

 Ригели различают: по местоположению - рядовые, фасадные, тор­цевые, коридорные, лестничные и т.д.; по несущей способности - в кН/м ригеля; по перекрываемому пролету - однопролетные, двухпро-летные, консольные и т.д.; по виду поперечного сечения - прямоу­гольные, тавровые с полкой понизу, с одно- или двусторонним опи-ранием настилов; по типу стыка с колонной - с подрезкой на опоре, с выпусками продольной арматуры; по классу бетона; по способу ар­мирования; по способу производства - на предварительно напряжен­ные с механическим натяжением арматуры, с электротермическим способом натяжения арматуры и т.д.

Ригели каркаса, как правило, имеют Т-образную форму с полкой понизу для опирания на нее настилов перекрытий. Такая конструк­ция ригеля позволяет уменьшить на толщину перекрытия размер вы­ступающей в интерьер части ригеля. В опертой части ригели имеют подрезки, соответствующие размеру консоли колонн, в результате чего сопряжение ригеля с колонной осуществляется без выступающих в интерьер консолей или их частей. Ригели, как правило, имеют шири­ну понизу, равную ширине колонн.

Ригели изготавливают из бетона классов В25, ВЗО и В40 и армиру­ют пространственными каркасами, в которые входят плоские карка­сы, сетки и закладные детали, соединяемые с помощью дуговой или контактной сварки.

Ригели выполняют с подрезкой на опоре. Высота ригелей при лег­ком каркасе принимается 300 мм при пролетах до 9 м включительно и 600 мм - при пролетах 12 м, а при тяжелом каркасе высота ригеля на опоре принимается не менее 600 мм.

Ригели монтируют к консолям колонн с приваркой их закладным деталям, что обеспечивает защемление концов ригелей и передачу растягивающих усилий, возникающих в диске перекрытий. Ригели легкого каркаса предназначены для связевых каркасов; ригели тяже­лого каркаса - для использования, как в связевых, так и в рамных кар­касах. Типы ригелей приведены на рис. 11.

Ригели легкого каркаса могут быть:

а) коридорными, высотой 300 мм, с пролетами 1,8 ... 3,6 м;

б) рядовыми, высотой 450 мм, с пролетами 1,8 ...6,6м и градацией 600 мм; высотой 600 мм, с проле­тами 7,2 и 9 м; высотой 900 мм, с пролетами 12 м; в) лестничными (с одной полкой), высотой 450 мм, с пролетами 6 и 6,6 м;

г) фасадны­ми, высотой 480 мм, с пролетами 1,8 ... 7,2 и 9 м.

Ригели тяжелого каркаса подразделяются на:

а) коридорные, высо­той 600 мм, с пролетами 1,8; 2,4; 3 и 6 м;

б) рядовые, высотой 900 мм, с пролетами 6; 9 и 12 м;

в) фасадные, высотой 920 мм, с пролетами 3, 6 и 9м.

На фасадные ригели опирают панели наружных ограждений. Из­готавливают ригели из бетона класса ВЗО и В40, а при высоте ригеля 300 мм - из бетона класса В25. Типы сборных ригелей приведены в табл. 5.

Рис.100. Железобетонные ригели.

 

Стык ригеля с колонной осуществляется приваркой его к консоли колонны в двух уровнях (частичное защемление); или в одном, ниж­нем, уровне (шарнирное опирание) (рис.101).

Опорный момент при частичном защемлении регулируется пре­делом текучести монтажных деталей ("рыбок"), воспринимающих верхнюю горизонтальную составляющую опорного момента. Час­тичное защемление ригеля обеспечивает устойчивость рам при мон­таже, а также возможность организации каркаса в два этажа без диафрагм жесткости в направлении ригелей (верхние этажи зда­ния).

Ригели каркаса с тавровым сечением высотой 450 и 600 мм с пол­ками снизу и предназначены для рам пролетом 3,0; 6,0 и 7,2 м. Ригели имеют арматурные выпуски для жест­кого соединения с уголковыми выпусками колонн (рис. 102).

Ригели высотой 450 мм применяются с колоннами каркаса для высоты этажей 3,0 и 3,3 м и предназначены для опирания многопус­тотных плит перекрытия; высотой 600 мм - для высот этажей в 3,6; 4,2; 4,8 и 6,0 м, предназначены для опирания многопустотных и реб­ристых плит.

Для устройства балконов предусмотрены консольные ригели с выле­том 1,2 и 1,8 м от грани колонны при высоте ригеля 450 и 490 мм.

  

 Рис.101. Стык ригеля (а – рядового, б – коридорного) с колонной.

Для опирания лестничных маршей предусмотрены балки типа БЛ. Они имеют закладные детали для крепления с лестничными мар­шами.

Верхняя зона ригелей предусмотрена с обнаженными выступаю­щими замкнутыми хомутами по всей длине (для пролета 3,0 м) или только на опорных участках, в которые в последующем устанавлива­ется продольная арматура.

Верхнюю опорную арматуру закрепляют после монтажа ригеля сваркой с выпусками колонн и замоноличивают.

Для замоноличивания арматурных выпусков из панелей перекры­тия и образования единого жесткого диска перекрытий ригеля долж­ны иметь

Рис.102. Узлы соединения ригеля и колонны.

1 – ригель; 2 – колонна; 3 – стальная консоль; 4 ванная сварка; 5 – арматура ригеля; 6 – дополнительное армирование.

 

высоту сечения ниже верха перекрытия. Верхнюю зону ри­гелей замоноличивают после укладки панелей перекрытия.

Продольное армирование ригелей рекомендуется принимать от 1,5 до 3%. Особое внимание уделяется поперечному армированию эле­ментов каркаса.

Диафрагмы жесткости

Диафрагмы жесткости представляют собой вертикальные элемен­ты несущей системы, выполняющие функции по восприятию гори­зонтальных нагрузок и передаче их фундаментам.

Диафрагмы жесткости воспринимают также непосредственно при­ложенные к ним вертикальные нагрузки от ригелей, плит перекры­тий, лестниц, инженерного оборудования и др.

Диафрагмы жесткости выполняются из сборных железобетонных элементов, монолитных конструкций, образующих ядра жесткости, а также из решетчатых металлических конструкций.

Сборные элементы диафрагм жесткости подразделяют: по виду вертикального сечения - на консольные (одно- и двухконсольные) и бесконсольные; по типу горизонтального стыка диафрагм - на диаф­рагмы с закладными деталями в горизонтальном шве со шпонками, с контактным стыком; по наличию дверных проемов - на проемные и беспроемные.

Вертикальные диафрагмы жесткости проектируют на всю высоту здания, начиная от фундамента. Элементы диафрагм обычно имеют поэтажную разрезку.

Панели диафрагм жесткости в основном выполняются одноэтаж­ными толщиной 140, 160 и 180 мм из бетона.

Арматура панелей состоит из нижней и верхней сеток. Панели с проемами дополнительно армируют по периметру проемов с учетом концентрации напряжений в угловых зонах.

Стены-диафрагмы монтируют из бетонных панелей высотой в этаж, имеющих одно- или двусторонние консольные полки в верхней зоне для опирания перекрытий (рис. 103).

Стены-диафрагмы устанавливают в пролетах между колоннами и рассчитывают на совместную с ними работу. В плане панели всегда устанавливают по координационным осям, а по вертикали – таким образом, чтобы швы панелей совпадали с отметкой верха перекры­тий (рис. 104).

При шаге колонн до 6 м ширина панели диафрагмы соответствует расстоянию между колоннами в свету, при шаге колонн 7,2 и 9 м сте­ны-диафрагмы выполняют составными из двух-, трех изделий, с ко­ординационными размерами по ширине 1,2; 3,0 и 5,6 м. Панели-ди­афрагмы изготавливают глухими или с одним дверным проемом с размерами, приведенными на рис. 104.

Контактные стыки панелей стен-диафрагм выполняют с помощью стальных сварных связей с колоннами со слоем цементно-песчаного раствора. Число сварных связей назначают в зависимости от высоты этажа, но не менее двух на этаж. После сварки вертикальные швы замоноличивают (рис.105).

Панели диафрагм жесткости подбирают по геометрическим пара­метрам и соответствующими прочностным характеристикам от дей­ствующих усилий. В пролете между двумя колоннами должна быть установлена только одна панель с проемом; дверные проемы по вы­соте стремятся размещать друг над другом; вертикальные швы пане­лей не должны перебиваться; смежные по высоте панели должны прикрепляться горизонтальными дисками перекрытий в целях обес­печения поперечной устойчивости диафрагмы.

Шаг диафрагм устанавливается путем расчета и составляет не бо­лее 36 м по длине здания.

 

 

Рис. 103. Стены жесткости.

 

Рис.104. Стены жесткости.

 

 

 

 

 

Рис.105. Узлы стены жесткости.

 

 Перекрытия.

 

  Перекрытия (рис.106) выполняются из железобетонных настилов много­пустотного сечения высотой 220 мм и ребристых сантехнических панелей.

Предусмотрены несколько типов изделий панелей перекрытий :- рядовые распорки внутренние (по внутренним рядам колонн), распорки фасадные, фасадные лестничные и доборные (у стен жёсткости или стен лестничных клеток), распорки сантехнические из ребристых панелей с гладкой плитой по низу, укладываемых в местах пропуска ин­женерных коммуникаций, а также плит перекрытий лоджий и балконов.

Опирание панелей перекрытий на полки ригелей или стен жёсткости- шарнирное. Для создания целостного жёсткого горизонтального диска на боковых сторонах панелей перекрытий имеются шпоночные углубления, дающие возможность создать бетонные соединительные шпоночные вертикальные швы.

 

Рис.106. Взаимная компоновка сборных элементов панелей перекрытий:

 а- вплоскости рам каркаса; б • из плоскости рам каркаса; НВ • настил; НРБ - настил-распорка внутренняя; НРФ - настил-распорка фасадная; НРД • настил-распорка дополнительная; Р- ригель; КФ - колонна фасадная; КР - колонна рядовая; МФ - фасадная стеновая панель; СтЖ - стена жесткости

 

Наружные стены.

 Наружные стены (рис.107-198) монтируют из панелей, позволяющих со­здать горизонтальную или вертикальную разрезку фасадной плоскости.     

При двухряд­ной (горизонтальной) разрезке панели делятся на поясные (полосовые) и простеночные.

При вертикальной разрезке - на вертикальные высотой на этаж, вертикальные с верхним или нижним выпуском и межоконные панели.

Панели вертикальной разрезки подчинены модульной сетке с размером 300x300 мм (как по высоте, так и в плане). Вертикальные панели с верхним или нижним выпуском позволяют решать фризовую или цокольную часть стены.

Координационные размеры элементов горизонтальной разрезки по высоте составля­ют для поясных элементов-1.2; 1.5; 1.8 и 3.0м, для простеночных - 1.5; 1.8 и 2.1 м.При шаге колонн вдоль фасада 9 и 12 м вводят дополнительную фахверковую колонну для промежуточного крепления двух заполняющих пролёт стеновых панелей длиной 6 и 3 м при пролёте 9 м или 6 и 6 м -при пролете 12 м

 

Рис107. Углы сопряжений панелей наружных стен:

 а - фрагмент монтажной схемы фасада с горизонтальной разрезкой стен на панели; МФ - фасадная стеновая панель; МП - простеночная стеновая панель; МУ - панель уступа; МПД - подоконная стеновая панель; НРФ- настал-рас порка фасадная; РР- ригель-распорка; I- панель наружной стены; 2 - опорный узел; 3 - цементный раствор; 4 - затирка; 5 • герметизирующая лента; 6 - краска; 7 - герметизирующая мастика; В - гернит; 9 - смоляная пакля 10 - клей-герметик; 11 - слив из оцинкованной стали

 

  

Панели ненесущих наружных стен поэтажно передают нагрузку на фасадные риге­ли или настилы распорки. Координационный размер глубины площадки опирания 100 мм. Опорный стык и длина свеса панели ниже перекрытия унифицированы для разных систем разрезок стен.

Опирание панелей наружных стен осуществляется по слою цементного раствора со сварным креплением на опоре к закладным деталям в фасадном ригеле или настиле пе­рекрытия. Верхнюю часть панели крепят к колонне.

При вертикальной разрезке предусмотрено крепление стеновых элементов через две опорные закладные детали в нижних углах панели к фасадному ригелю или фасадной распорке. Опорные закладные детали двух смежных стеновых панелей устанавливают и крепят к одной закладной детали перекрытия. К ней же крепят и верх нижележащей стеновой панели.

Рис. 108.Узлы сопряжении панелей наружных стеи вертикальной разрезки:

1 - конопатка паклей, смоченной в цементном молоке; 2 - монтажная петля; 3 - соединительная скоба; 4 - сварные швы, покрытые протекторным грунтом; 5 - цементный раствор; 6 - один сдой рубероида насухо; 7 • соединительная прокладка; 8 - металлическая балка; 9 - бетон замоноличивания; 10 - арматурная сетка; 11 - окраска; 12 -герметизирующая лента; 13 • герметизирующая мастика 14 - гернит; 15 - смоляная пакля; 16 • гвозди.

 

Горизонтальные стыки панелей всех типов осуществлены в четверть с нахлёсткой в 75 мм. Заполнение стыка упругими прокладками исключает передачу вертикальной нагрузки с панели на панель, а наличие нахлёстки - раскрытие горизонтального шва при прогибах опорных фасадных ригелей или распорок перекрытий.

Изоляция вертикальных и горизонтальных сопряжение панелей наружных стен вы­полнена по принципу дренированного стыка.

Например, в серии ТК-1-2 (для строительства в г.Москве) предусмотрена привязка внутренней поверхности наружных стен на рассто­янии 400 мм от оси колонн фасадного ряда с образованием зазора между колонной и стеной в 200 мм, обычно используемого для скрытой установки стояков отопления, про­кладки слаботочных сетей и других инженерных коммуникаций.

Безригельный каркас.

Основным недостатком каркасной системы дли жилых зданий являются выступаю­щие в интерьере из плоскости перекрытия ригели,

Конструктивные разработки, ведущие к устранению этого недостатка, проявились в следующих решениях:

-  каркасная система со скрытыми ригелями, образуемые в построечных условиях с предварительно-напряжённой арматурой (система КПНС);

- безбалочное перекрытие, формируемое из сборных элементов плит сплошного се­чения с опорой на колонны, устанавливаемых по углам квадратного (6x6 м) плана (сис­тема КУБ ).

Система со скрытыми ригелями в плоскости перекрытия (КПИС) проектируется по связевой схеме из сборных элементов: колонны, плиты перекрытия, стены-диафрагмы жёсткости (рис.109).

Ригели, высотой в толщину плиты перекрытия, создаются в пост­роечных условиях замоноличиванием перекрёстно расположенной канатной арматуры, пропущенной через сквозные отверстия в колонне.  

При натяжении арматуры в постро­ечных условиях создаётся двухосное обжатие плит перекрытия. Система позволяет вос­принимать широкий диапазон нагрузок, габаритов пролётов и высот зданий.

Безригельная система КУБ (рис.110) выполняется из сборных элементов: колоны с металлическими воротниками в плоскости перекрытий; трех основных типов плит пере­крытия толщиной в 16 см (надколонная, межколонная и средняя).

 

Рис.109. Безригельный каркас с натяжением арматуры в построечных условиях. А – компоновка узла примыкания плит перекрытий и пропуск арматуры через колонну; Б – схема компоновки несущих конструкций; 1 – уголковый вкладыш; 2 – плита перекрытия; 3- напрягаемая канатная арматура; 4 – колонна; 5 – фасадная распорка; 6 – консольная плита перекрытия; 7 – плита перекрытия с проемом для лестницы; 8 – типовая плита перекрытия.

Рис.110. Безригельный каркас системы КУБ:

Колонны бесстыковые, высотой до 15,3 м, с нанизанными на неё надколонными пли­тами и соединённые с ней сваркой по металлическому воротнику. Межколонные и сред­ние плиты имеют шпонки, позволяющие после сварки и замоноличивания, создать еди­ный диск перекрытия, воспринимающий как вертикальные, так и горизонтальные на­грузки.  

Пространственную жёсткость обеспечивают крестовые стальные связи между колоннами.

Как в первом, так и во втором вариантах безригельной системы каркаса наружные стены могут выполняться из сборных элементов (панелей) или местных материалов, выполняя роль ненесущих или самонесущих стен.

22. Гражданские здания из объемных блоков: классификация блоков, их конструктивное решение.

Для повышения индустриальности строительства эксперементировались здания, возводимые из объемных элементов.

 Объемный блок – это пространственный элемент на 1 комнату или квартиру; выполненные из ж/б.

 По назначению в зданиях блоки делятся на:

 - сантех блоки                      - блок – комната                                     - блок – квартира                       - блок – лестница

Существует несколько технологий изготовления блок – комнат:

 - блок – колпак изготавливают без нижнего перекрытия;

 - блок – стакан изготавливают без верхнего перекрытия;

 - блок – лежачий стакан изготавливают без наружной стенки;

 - блок – труба изготавливают без наружной и внутренней стенки.

Рис. 1. Типы объемных блоков по способу изготовления

 I – составные; II – монолитные; а – бескаркасный; б – каркасный; в – монолитный блок типа «колпак»; г – монолитный блок типа «стакан»; д – монолитный блок типа «лежачий стакан».

 После их изготовления отсутствующие элементы привариваются к блоку. Внутренние поверхности элементов отделываются, настилается пол и доставляются на объект.

При возведении блочных зданий применяются следующие конструктивные схемы:

 - блочная;                                 - блочно-панельная;                                     - каркасно-блочная.

При блочной конструктивной схеме блоки укладывают друг на друга с передачей нагрузки по контуру или по двум сторонам.

Блочно-панельные здания состоят из столбов ж/б блоков, а между ними панели стен и перекрытий.

При каркасно-блочной схеме устраивается каркас и на ригели опираются блоки.

 

Рис.2. Конструктивные схемы зданий из объемных блоков

а – блочная; б – панельно-блочная; в – каркасно-блочная.

Стенки боков выполняют плоскими или ребристыми.

Блоки укладывают друг на друга на цементно-песочном растворе, предварительно выполнив сварку деталей.

 

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 8600; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!