Основные конструктивные элементы связевого сборного железобетонного каркасно-панельного здания.

Строительство — сложный и долгий процесс. Есть много методик, материалов и техник, которые используются в таком виде работ. Они отличаются в зависимости от того, будет ли сооружение жилым помещением, или строением для промышленных целей. Среди них – использование железобетонных каркасов. Это не новый и распространенный вид строительства, особенно часто применяемый для сооружения многоэтажных конструкций. Правильная техника строительства и качественные материалы обеспечат максимально возможную стойкость. Прочность и надежность таких строений доказана годами.

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы применяется в строительстве как многоэтажных, в том числе высотных, конструкций, так и в сооружении небольших частных домов. В первом случае это техническая необходимость в силу прочности такого вида материала, во втором – экономично не обосновано, так как можно использовать более дешевые составляющие. К плюсам использования железобетонного каркаса в строительстве можно отнести:

  • хорошие несущие данные;
  • большой эксплуатационный период;
  • большую длину пролетов (6 м);
  • качественное изготовление составляющих каркаса полностью проводится на производствах, что обосновывает их надежность.

Из-за того, что железобетонными каркасами можно создавать большие площадки, расширяется возможность в планировании внутреннего пространства. Среди недостатков можно назвать только большой вес конструкций.

Вернуться к оглавлению

УСИЛЕНИЕ КОЛОНН СТАЛЬНЫМИ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМИ ОБОЙМАМИ

Колонны обычно усиливают стальными обоймами (рис. 1, а) или железобетонными обоймами (рис. 1, б). Каменную кладку иногда усиливают также и армированными штукатурными обоймами.

Читайте также: Шлаковый щебень: краткое описание, характеристики, использование

Железобетонные колонны крайних рядов (у которых 4-стороннее нара-щивание не всегда возможно осуществить) вместо обойм усиливают рубашками, а колонны, работающие на внецентренное сжатие с большими эксцентриситетами, усиливают также односторонним или двусторонним наращиванием, подобно изгибаемым элементам.

Рис.1. Усиление колонн: а — металлическая обойма, б — железобетонная обойма.

Обоймы выполняют двойную функцию:

  1. сдерживают поперечные деформации усиливаемого элемента, т. е. повышают его прочность на сжатие за счет объемного напряжения,
  2. и воспринимают часть вертикальной нагрузки, т. е. частично разгружают усиливаемый элемент.

Примечание!!! Функцию сдерживания поперечных деформаций выполняют планки стальных обойм и поперечная арматура (хомуты) железобетонных обойм, функцию восприятия вертикальной нагрузки – соответственно вертикальные уголки и бетон с продольной (вертикальной) арматурой.

Степень объемного напряжения можно повысить, если в планках создать предварительное напряжение (натяжными гайками, электронагревом, попарным стягиванием). Предварительным напряжением можно также повысить и степень включения в работу вертикальных уголков стальных обойм.

Одним из самых простых способов такого преднапряжения является установка заранее перегнутых уголков с последующим их выпрямлением за счет горизонтального стягивания (рис. 2).

После выпрямления уголки превращаются в распорки и в них возникает сжимающее усилие , на величину которого происходит разгружение колонны.

Здесь 0,9 – коэффициент условий работы, учитывающий потери напряжений от обмятия, Аsc – суммарная площадь поперечного сечения уголков, i = tgα.

Приведенная формула справедлива, разумеется, только при наличии надежных упоров в торцах уголков с самого начала их стягивания. Подобным способом эффективно усиливать колонны, работающие как с малыми (а), так и с большими (б) эксцентриситетами.

При усилении колонн многоэтажных зданий следует помнить о том, что нижние реакции распорок на промежуточных этажах создают дополнительные нагрузки на нижележащие перекрытия, поэтому усиление нужно выполнять, начиная с самых нижних колонн.

Рис.2. Усиление колонны предварительно напряженной подпоркой.

При усилении стальными обоймами последние рассматривают как самостоятельные конструкции, в которых несущими элементами являются вертикальные уголки, а планки играют ту же роль, что и планки стальных решетчатых колонн.

Иными словами, положительным влиянием планок на поперечные деформации бетона усиливаемой колонны пренебрегают.

Читайте также: Железобетон – главный современный строительный материал

Наибольший эффект усиления достигается при использовании преднапряженных обойм-распорок, которые можно использовать без разгружения колонн. Проектируя их, следует, однако, помнить о том, чтобы усилие Nsp не продавило опорные поверхности перекрытий (покрытия) и не оторвало от колонны сами перекрытия (покрытие), и о том, что стадия монтажа (стягивания вертикальных уголков) является наиболее невыгодной в работе распорок, так как уголки еще не соединены планками и их гибкость велика.

При отсутствии преднапряжения стальные обоймы имеет смысл применять только при условии частичного или полного разгружения колонн (что далеко не всегда возможно осуществить) и при условии плотной подклинки зазоров между концами уголков и опорными поверхностями.

Тогда при действии дополнительной нагрузки уголки следует рассчитывать на основе равенства их продольных деформаций с деформациями железобетонной колонны (точнее всего – совмещая диаграммы сжатия стали и бетона данного класса).

Понятно, что чем меньше нагрузки снято с колонны, тем меньше напряжения в уголках обоймы, тем менее эффективно работает обойма.

При усилении железобетонными обоймами поперечное сечение, если пользоваться рекомендациями справочников (весьма спорными), можно рассчитывать как монолитное с соответствующими коэффициентами условий работы бетона и арматуры наращённой части и с поправками на разные классы бетона старой и новой частей сечения.

Передавать нагрузку на элемент усиления удобнее всего через горизонтальные (упорные) уголки, которые через тонкий выравнивающий слой раствора следует плотно прижать к опорным поверхностям соответствующих конструкций – балок, перемычек, фундаментов и т. п., а затем приварить к вертикальным уголкам (рис. 3).

Рис.3. Схема передачи нагрузки на усиляющий элемент.

Однако возможности передавать нагрузку на вертикальные уголки существенно ограничены, о чем всегда следует помнить:

  1. Во-первых, при усилении промежуточных колонн многоэтажных зданий нагрузка от уголков будет передаваться на нижележащие перекрытия. Для такой передачи должна быть уверенность в том, что эти перекрытия в состоянии воспринять дополнительную нагрузку.
  2. Во-вторых, чтобы передать хотя бы часть нагрузки, необходимо эту часть с перекрытия (покрытия) предварительно снять.

Наконец, в многоэтажных зданиях, чтобы загрузить уголки обоймы нижнего этажа, мало разгрузить перекрытия всех этажей, нужно еще усилить обоймами все выше расположенные колонны, уголки которых будут передавать по цепочке нагрузку на нижнюю обойму.

Если обоймы на выше расположенных колоннах не установить, то на уголки нижней колонны будет передаваться только та часть нагрузки, которая была временно снята с перекрытия одного нижнего этажа.

В силу перечисленных причин использовать в полной мере несущую способность вертикальных уголков без их предварительного напряжения удается крайне редко. Если вертикальные уголки неплотно и неравномерно прижаты к поверхностям усиливаемого элемента, то последний имеет возможность беспрепятственно деформироваться в поперечном направлении до тех пор, пока не исчезнет зазор, – только тогда планки начнут вступать в работу.

При таком качестве исполнения (к сожалению, не редком) проку от усиления почти нет.

Поэтому при усилении стальными обоймами всегда необходимо предусматривать мероприятия, заставляющие планки немедленно включаться в работу.

Одним из них может быть прижатие уголков инвентарными струбцинами до начала приварки к ним планок, другим – предварительное напряжение планок электронагревом или натяжными гайками (в последнем случае планками являются круглые стержни с резьбой на одном конце).

При этом между поверхностями уголков и усиливаемой конструкции следует проложить выравнивающий слой раствора.

Читайте также: Заработок на производстве пенобетонных блоков

Данные требования особенно относятся к усилению каменных или бетонных простенков, образуемых в существующих стенах при устройстве в них новых проёмов.

При пробивке таких проемов перфораторами (отбойными молотками) образуются «рваные» края, зазоры между уголками и поверхностями простенков достигают нескольких сантиметров и стальная обойма, по существу, становится лишь декорацией.

На Заметку!!! Поэтому новые проемы в стенах следует не пробивать, а прорезать дисковой пилой.

Далее, при редком расположении планок разрушение усиливаемого элемента может произойти в промежутках между ними. Поэтому планки по высоте необходимо располагать с шагом не более 500 мм и не более наименьшего размера поперечного сечения усиливаемого элемента.

Рис.4. Схема стягивания поперечных планок стальной обоймы.

Наконец, с увеличением ширины простенков влияние планок, расположенных по коротким сторонам сечения, уменьшается. Поэтому, если ширина простенка превышает его толщину в два раза и более, то длинные планки необходимо стягивать попарно болтами, которые играют роль внутренних планок (рис. 4). Их пропускают через отверстия в кладке с шагом не более 0,75 м по высоте и не более двойной толщины простенка (но не более 1 м) по ширине.

Виды. Где используется в строительстве?

Каркасные железобетонные конструкции можно разделить на:

  • монолитные;
  • сборно-монолитные;
  • сборные.

Каждый из этих видов лучше всего подходит для своего типа строительства и схема их установки полностью разные. Использование сборного железобетонного каркаса (серия 1.020) раньше ограничивалось только сооружениями для промышленных или административных целей, сейчас этот материал широко применяется для жилых помещений, так как удалось ввести в такую конструкцию гибкую внутреннюю планировку. Использование этого вида имеет свои плюсы:

  • применение небольшого количества материалов (как, например, в монолитном);
  • возможность работать при низких температурах.

Особенностью этого вида является то, что таким железобетонным каркасом обеспечивается невысокая несущая способность и в нем используются жесткие узлы. К минусам этого вида относиться:

  • рама каркаса не сопротивляется горизонтальному движению, отчего неизменяемость пространства зависит только от вертикальных элементов;
  • ограниченность в выборе формы конструкции из-за заводских стандартов.

Сборный железобетонный каркас составляют три элемента:

  • колоны;
  • ригели;
  • основы лестничных проемов.


Схема сборного железобетонного каркаса.
Эти элементы изготавливаются на производстве, после чего привозятся на строительство и собираются в единую конструкцию. Монолитные каркасы делают на строительной площадке путем заполнения опалубки конструкции бетонной смесью нужной марки. Преимущества использования:

  • нет ограничения по форме, местонахождению элементов в конструкции, сечению колонн;
  • прочность – способны выдержать любую нагрузку и количество этажей;
  • нагрузки между элементами в железобетонном каркасе рассредоточиваются, что дает возможность экономить используемые материалы (жесткие составляющие часть нагрузки с колон переносят на балки и перекрытия);
  • при возведении стен и перегородок используются материалы с высокими теплоизоляционными свойствами.

Для сооружения монолитной конструкции используют съемную опалубку, которая заливается бетоном. Это ускоряет строительные работы.

Вернуться к оглавлению

Чертежи элементов монолитных и сборных железобетонных изделий и конструкций

В состав основного комплекта рабочих чертежей марки КЖ входят чертежи элементов монолитных и сборных железобетонных изделий и конструкций. Они выполняются в соответствии с требованиями ГОСТ 2.109, ГОСТ 2.113, ГОСТ 21.101-97 и ГОСТ 21.501-93.

В состав документации на строительные изделия в общем случае включают спецификацию, сборочный чертеж, чертежи деталей и, при необходимости, технические условия.

В сборочный чертеж кроме видов, разрезов и сечений включают схему армирования.

На видах, планах и разрезах монолитных железобетонных конструкций (рис. 11.5.1) указывают:

  • координационные оси здания; расстояния между смежными и крайними координационными осями;
  • привязку элементов конструкций к координационным осям;
  • отметки уровней, характерных для данной конструкции (например, верха или низа элемента, выступа в нем, на который опирается другая конструкция и т.п.); закладные изделия; пробки, любые отверстия, ниши, борозды;
  • участки смежных конструкций, на которые опираются или в которые заделываются железобетонные конструкции.

Если монолитная железобетонная конструкция состоит из нескольких элементов балок, плит и т.п., на каждый из которых выполняют отдельные схемы армирования, то этим элементам дают позиционные обозначения, или марки, согласно рис. 11.5.1.

Строительное черчение

Допускается не делать чертежи на простые детали, а все необходимые данные приводить в спецификации (рис, 11.5.2) или, при большом их количестве, в ведомости (рис, 11.5.3).

Строительное черчение

Читайте также: Поставка портландцемента ПЦ400 Д0 в 2017-2019гг. ЦЕМЕНТ ПЦ-400 Д0 ГОСТ 10178 ЦЕМЕНТ ПЦ-400 Д0 ГОСТ 10178 ЦЕМЕНТ ПЦ-400 Д0 ГОСТ 10178

Схема армирования представляет собой чертеж монолитных или сборных элементов железобетонных конструкций, на котором показывают расположение арматуры, закладных изделий, защитный слой бетона, контуры конструкций и т.п. (рис. 11.1.6; 11.1.7 и 11.5.7).

Схему армирования и относящиеся к ней сечения, как изделий заводского изготовления, так и монолитных изделий и конструкций, вычерчивают в условном предположении прозрачности бетона (см. рис. 11.5.4).

Строительное черчение

На схеме армирования монолитной железобетонной конструкции указывают координатные оси здания и контуры конструкций, Причем контуры конструкций обводятся толстой основной линией.

Указывают также размеры, определяющие положение арматурных и закладных изделий и толщину защитного слоя бетона.

Строительное черчение

Арматурные и закладные изделия на схеме армирования изображают очень толстой сплошной линией.

Если необходимо, на схеме для обеспечения проектного положения арматуры указывают фиксаторы.

Каркасы и сетки на схеме изображают условно (рис. 11.1.6; 11.1.7 и 11.5.9).

Для обеспечения правильной установки несимметричных каркасов и сеток указывают только их характерные особенности, диаметр, отличающийся по диаметрам стержней и т.п.

Строительное черчение

Если железобетонная конструкция имеет несколько участков с равномерно расположенными одинаковыми каркасами и сетками, то их контуры наносят на одном из участков, указывая номера позиций, а в скобках число изделий этой позиции. На остальных участках указывают только позиции и, в скобках, число изделий (рис. 11.5.10).

Строительное черчение

На тех участках, где отдельные стержни расположены на равных расстояниях, изображают только один стержень, с указанием на полке линии-выноски его позиции, а под полкой — шаг стержней (рис. 11.5.12).

Строительное черчение

Когда величина шага не нормируется, то рядом с обозначением стержней указывают в скобках их число (рис. 11.5.10).

Одинаковые стержни, расположенные на равных расстояниях при изображении каркаса или сетки, вычерчивают только по концам каркаса или сетки в местах изменения шага стержней, В этом случае под полкой линии-выноски, на которой указана позиция стержня, приводится их шаг (рис. 11.5.11).

В сложных случаях армирования допускается указывать номер позиции у обоих концов одного и того же арматурного изделия или отдельного стержня (рис. 11.5.14).

Строительное черчение

Арматуру элементов, пересекающих изображаемый элемент, как правило, не показывают (см. рис. 11.5.11).

Размеры гнутых стержней указывают по наружным, а хомутов — по внутренним контурам (рис. 11.5.15).

На схемах армирования при вычерчивании каркасов, сеток и отдельных стержней допускается применение других упрощений, при условии обеспечения четкости чертежа. В технологических условиях в этом случае, при необходимости, приводят соответствующие пояснения.

Допускается при вычерчивании несложных железобетонных изделий заводского изготовления и элементов монолитных конструкций габариты, закладные изделия, пробки, отверстия и т.п. наносить на схему армирования. В этом случае как бы совмещается изображение «вида» конструкции со схемой армирования. Отдельно для этих конструкций изображение вида не дается. По наиболее характерным местам конструкции выполняют сечения, их располагают на одном листе со схемой армирования. На сечениях проставляют размеры, причем, если получились сечения с одинаковыми размерами, то размеры не повторяют, а проставляют их только на одном из них. Сечения должны иметь сквозную нумерацию (рис. 11.5.7).

На чертежах узлов железобетонных изделий (элементов монолитных конструкций) арматурные стержни и детали из профильного металла изображают контуром (рис. 11.5.8).

Все стержни, входящие в схему армирования, маркируют. Номер позиции указывают на полке. На схеме армирования любых видов изделий и конструкций показывают сокращенные выноски позиций стержней (номер позиции), на сечении — полные выноски (с указанием диаметра стержня, обозначением класса стали и, в необходимых случаях, числа стержней данного диаметра или их шага). Если стержни одной позиции обозначаются на нескольких сечениях, то полную выноску дают только на одном из них. От стержней, не попавших в сечение, полную выноску приводят на схеме армирования.

Номера позиций, диаметры и шаги хомутов в балках приводят на схеме армирования. В сечениях конструкций на выноске дают только номер позиции хомута.

Если на схеме армирования изображают стержни, шаг которых не нормируется (при расположении нескольких стержней на небольшом расстоянии), то на полке линии выноски после номера позиции стержня указывают количество стержней (рис. 11.5.13).

Марки каркасов, сеток, стальных закладных (т.е. не привариваемых к арматурным стержням, каркасам и сеткам) и соединительных элементов составляют из буквы и порядкового номера. Например, КП1, КР 2 шт. 2, С1 шт. 3, МН1 и т.п.

Если требуется указание по ориентации изделия в конструкции, то на чертеже изделия наносят метку (рис. 11.5.15).

Обозначение изделия одновременно находит отражение в его спецификации, в которую входят обозначение основного комплекта рабочих чертежей с добавлением к его марке, через точку, индекса «И», а через тире — марки изделия или его порядкового позиционного номера. Например: 845—5—КЖ.И—Б1 или 845—5—АР—И2.

В обозначение сборочного чертежа изделия включают обозначение изделия и код документа. Например: 845—5—КЖ.И—Б1СБ или 845-5-АР.И2 СБ.

Чертеж индивидуального изделия дан на рис. 11.5.14.

Хомуты в сечениях всех видов железобетонных конструкций изображают с крюками (рис. 11.5.15).

На чертежах видов сборных элементов железобетонных конструкций показывают контуры и геометрические размеры конструкций. Должны быть указаны также все отверстия, ниши, борозды, все детали, закладываемые в этот элемент (например, пробки) (см. рис. 11.5.4).

Кроме этого указывают закладные изделия, риски, метки и надписи, обеспечивающие правильную ориентацию элемента при его транспортировании, складировании и монтаже (см. рис. 11.5.5).

При применении в строительстве чертежей типовых изделий в них вносят изменения (устанавливаются дополнительные закладные изделия, устраиваются новые отверстия и т.п.).

  • В этом случае в составе рабочей документации на типовое изделие должна быть выполнена дополнительная рабочая документация с учетом следующих требований: типовые изделия изображают упрощенно;
  • на изображении типового изделия указывают только те элементы и размеры, которые должны быть изменены. Если необходимо, наносят другие размеры, которые отмечают знаком, а в технических требованиях на чертеже указывают «*» размеры для справок;
  • в спецификацию измененного изделия записывают типовое изделие как сборочную единицу, а также другие изделия, устанавливаемые при изменении;
  • графы «Поз.» и «Кол» не заполняют, в графе «Обозначение» указывают обозначение спецификации на типовые изделия, в графе «Наименование» — его наименование и марку. Измененному изделию присваивают самостоятельную марку, включающую марку типового изделия и дополнительный индекс. Например: IK84—la, 1К84— 1 — марка типового изделия, «а» — индекс, присваиваемый измененному изделию.

Если проектом предусмотрено образование арматурных каркасов путем гнутья плоских заготовок, то на чертеже заготовки должно быть изображено сечение каркасов в согнутом виде.

Если пространственные каркасы должны перед укладкой в опалубку собираться из нескольких плоских каркасов, на схемах армирования следует маркировать пространственные каркасы, а на чертежах пространственных каркасов — маркировать составляющие их плоские каркасы или сетки, а также давать выноски позиций стержней, служащих для соединения плоских частей каркаса между собой.

Номера позиций, составляющих каркасы, сетки и закладные элементы, должны входить в общую нумерацию стержней арматуры железобетонного элемента. При этом принимается такая последовательность нумерации: позиции каркасов, сеток, отдельных стержней и, наконец, закладных элементов.

На рабочих чертежах железобетонных конструкций следует давать схемы расчетных нагрузок. Для плит схему расчетных нагрузок вычерчивают только при наличии нескольких зон, имеющих одинаковую нагрузку.

Читайте также: Греющий кабель для бетона: требования и параметры провода. Установка системы

При выполнении чертежа предварительно напряженного элемента нужно указать контролируемое напряжение арматуры, способ и последовательность натяжения стержней, пучков и т.п., а также кубиковую прочность бетона при отпуске натяжения.

По чертежам железобетонных изделий составляют ведомость расхода стали. Пример заполнения ведомости стали, кг, показан на рис. 11.5.16. Массу горячекатанных арматурных сталей составляют по табл. 11.5.1

Строительное черчение

На рис. 11.5.17, а, б и рис. 11.5.18, а, б приведен учебный чертеж железобетонного фундамента со спецификацией.

Рассмотрим правила маркировки элементов. На виде маркируются только изделия, т.е. каркасы, сетки и отдельные стержни, не входящие в изделия. На схеме армирования отдельных изделий маркируются все стержни.

Строительное черчение

Обычно спецификацию монолитной конструкции, состоящей из нескольких элементов (каркас, сетка и т.д.), на каждый из которых составляют свою схему армирования, выполняют по разделам на каждый элемент. Название каждого раздела спецификации монолитной конструкции указывают в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают тонкой чертой. Наименование дается по типу «Балка Бм1 — шт.1», «Плита ПмЗ — шт. 2».

Разделы спецификации располагают в следующем порядке:

  1. Сборочные единицы
  2. Детали
  3. Стандартные изделия
  4. Материалы

Элементы, входящие в специфицируемую монолитную конструкцию, записывают в следующей последовательности:

  1. Каркасы пространственные
  2. Каркасы плоские
  3. Сетки
  4. Изделия закладные

В подразделе «Материалы» указывают материалы конструкции (например, бетон).

В графе позиция «Поз.» указывают порядковый номер изделия и отдельных стержней.

Для слова «Документация» графу «Поз.» не заполняют.

В графе «Наименование» пишется слово «Документация» и подчеркивается тонкой линией, ниже слова «Методические указания».

В графе «Обозначение» указывают учебное заведение и год выпуска Методического указания.

В графе «Наименование» пишется полностью «Сборочный чертеж железобетонного фундамента», а в графе «Обозначение» сборочный чертеж обозначается так: ФЖ-91.000 СБ. Обозначение сборочной единицы в графе «Наименование» дается полностью словами «Сборочная единица» и подчеркивается тонкой линией. Далее в этой же графе пишется слово «Сетка». Против этого слова в графе «Обозначение» пишется символическое обозначение сетки по типу ФЖ-С 1.000. Далее в графе «Наименование» указываются детали, не входящие в состав сетки (см, рис. 11.5.17, а, б), например, отдельные стержни и «монтажная петля», если она есть.

Ниже указывается материал. Все обозначения следует принимать по предметной системе построения обозначения (рис. 11.5.19).

Буквенно-цифровое обозначение сборочных чертежей сопровождается индексом СБ. В графе «Наименование» помещается запись по типу: стержень 014 А-1 ГОСТ 5781—82 L = 1200.

В графе количество — «Кол.» для составных частей изделия указывают их количество на одно специфицируемое изделие. Для материалов в этой графе указывают общее количество на одно специфицируемое изделие с указанием единиц измерения. Допускается единицы измерения записывать в графе «Примечание». В спецификации для арматурного изделия указываются все стержни, входящие в изделие (см. рис. 11.5.18, а, б).

Строительное черчение

Как правило, спецификацию выполняют на отдельном листе формата А4. Однако допускается совмещать спецификацию со сборочным чертежом. В этом случае спецификация располагается ниже графического изображения (см. рис. 11.5.18). В этом случае совмещенному документу присваивается обозначение спецификации без индекса СБ.

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

Есть разные типы сооружения помещений в зависимости от вида каркаса и этажности.

Вернуться к оглавлению

Сборные конструкции

При расчете каркаса многоэтажного сооружения используется расчетная схема с жесткими связями сдвига. Типы каркасов для высоких сооружений: рамные, связевые, комбинированные. Для перемещения составляющих каркаса при изготовлении в них закладывают монтажные петли или оставляют небольшие отверстия. Железобетонные каркасы сооружают, сваривая стальные детали.

Для сборных каркасов делают железобетонные фундаменты, в которые устанавливают колонны, расстояние между которыми 6 и 12 м. Балки для фундамента делают из бетонов марок 200-400. На укладываемые балки (длинна равняется шагу колонн) опираются несущие стены. Балки укладывают на ступенчатый фундамент таким образом, чтоб верхний уровень на 3 см был ниже уровня пола. Проемы между балками и колонами заливают бетоном. Заполнение проводят бетоном марки 100.


Колонны серии 1.020-1/87.

После фундамента делают гидроизоляцию (защита пола от промерзания и влияния грунтов на балки фундамента). При сооружении больших конструкций необходимо использовать колонны 1.020. Они способны выдержать нагрузку до 500 т (примерно 10 этажей при усилении в стыке). Чтоб изготовить жесткий диск перекрытия, необходимо установить приваренные ригели в одну, которые направлены в одну сторону, и связанные плиты по колонных рядах.

Ячеисто-бетонные блоки лучше всего подходят для наружного стенового ограждения железобетонных каркасных сооружений. Их выкладывают одним рядом, с нулевой жесткостью, что помогает сохранить пластичность фасадов. Наружные стены устанавливают на плиту перекрытия или ригели. Таким образом, нет ограничения по количеству этажей здания.

Если внешние стены сооружаются из мелких блоков, то они могут выкладываться как в один слой, так и многослойно. При конструировании таких строений необходимо следить, чтоб кладка не была опорой для каркаса. Толщину стен выбирают, учитывая теплоизоляционные требования: для жилых домов толщина наружной стены должна быть 50 см (прочность В 2.5, морозостойкость F 25).

Для кладки внутренних стен и перегородок между квартирами и других внутренних элементов также используют ячеисто-бетонные блоки. Эти перегородки проектируются для каждого этажа самонесущими. При планировании толщины стен и перекрытий основным требованием является звукоизоляция (больше 50 дБ), которая определяется согласно нормативным документам. Этот параметр зависит от блоков, раствора, бетона и т. д. Для улучшения звукоизоляции могут использовать заполнение промежутков минплитой (плотность 80-100 кг /м3).

Перегородки между комнатами выполняют толщиной 12 см из ячеистых блоков (звукоизоляция не меньше 43 дБ).

При кладке стен в комнатах, где предполагаемая влажность повышена (например, ванная комната), необходимо использовать защиту для ячеистых блоков от влаги и пара. Отделочные наружные работы необходимо проводить после полного естественного высыхания здания, иначе влажность с блоков будет выходить внутрь помещения.

Расчетной схемой одноэтажного железобетонного каркасного промышленного здания является рама, в которой ригели и колонны скрепляются при помощи шарнирного соединения. При строительстве монолитного каркасного здания в первую очередь делают опалубку, потом делают необходимый раствор и делают заполнения опалубки бетононасосом.

Вернуться к оглавлению

Сборно-монолитные каркасы

Колонны ставятся в отверстие в железобетонной плите. На плиту ставятся многопустотные панели, на них – пролетные панели. Арматурная сетка межколонных панелей сваривается с армопрутьями пролетных панелей, после чего происходит заполнение бетонной смесью.

Вернуться к оглавлению

Стальной каркас многоэтажного здания

3.81. Каркасы зданий рекомендуется проектировать по конструктивным схемам, указанным в п. 3.61; для протяженных в план зданий предпочтение следует отдавать каркасам, решаемым по комбинированной схеме: в поперечном направлении рамная схема, в продольном — связевая с вертикальными стальными связями или железобетонными диафрагмами жесткости.

3.82. Перекрытия и покрытия по стальным несущим конструкциям следует проектировать в соответствии с пп. 3.65; 3.66; 3.68 и 3.74.

При этом в перекрытиях с опиранием плит на полки стальных ригелей в пределах их высоты пространство, образующееся между ригелями и торцами плит, должно быть также заполнено бетоном на высоту плит с предварительной укладкой вдоль ригелей сварных сеток, препятствующих выкалыванию бетона (рис. 60). Сетки изготовляются из холоднотянутой проволоки диаметром 3 мм с шагом продольных стержней 100 мм, поперечных 250 мм. При проектировании перекрытий данного типа необходимо предусмотреть зазоры между торцами плит и верхними поясами ригелей шириной не менее 50 мм и расположение верха плит выше верха ригелей не менее чем на 30 мм (рис. 61, а

).

3.83. При проектировании стальных каркасов в ригелях, диафрагмах, опорных траверсах колонн рекомендуется предусматривать определенные участки, а в стальных связях специальные конструктивные элементы, предназначенные для работы в условиях возможного развития значительных неупругих деформаций. Эти участки следует назначать в наиболее напряженных сечениях конструкций и они должны быть достаточно удалены от элементов и сечений, подверженных хрупкому разрушению или потери устойчивости, и в них следует обеспечивать по возможности более протяженные и геометрически плавные формы. Принцип формообразования конструкций в местах, где планируется возникновение пластических шарниров, поясняется на примере соединения ригеля с колонной.

Опорные сечения ригелей рамных каркасов рекомендуется развивать до таких размеров, чтобы в момент возникновения пластических шарниров в месте перехода от основного сечения к развитому опорному сечению (сечении 1


1
рис. 62) напряжения в области сварных соединений не превышали расчетных сопротивлений. С появлением пластического шарнира рост усилий в опорной части ригеля прекращается и тем самым предохраняются сварные соединения ригеля со стойкой от хрупкого разрушения.

Развитие опорных сечений ригелей рекомендуется осуществлять за счет увеличения ширины полок (рис. 63).

Расчет рамных каркасов с учетом развития пластических деформаций в ригелях рекомендуется выполнять в соответствии с «Рекомендациями по расчету металлических рамных каркасов на сейсмические воздействия с учетом образования пластических шарниров» (М., Стройиздат, 1974), при этом должны соблюдаться требования пп. 5.18-5.21 главы СНиП II-23-81.

Рис. 60. Планы перекрытий (покрытий) из сборных железобетонных плит с опиранием их на полки стальных ригелей (а

) и по верху ригелей (
б
)

1

— сборные железобетонные плиты;
2
— сварные швы приварки плит;
3
— бетон М200;
4
— сварная сетка;
5
— полка ригеля

Рис. 61. Узлы опирания железобетонных плит перекрытия на стальные ригели

а

— на полки ригелей;
б
— на верхний пояс ригеля;
1
— ригель;
2
— плита перекрытия шириной
а
;
3
— полка ригеля

В стальных связях зданий с расчетной сейсмичностью 8 и 9 баллов допускается предусматривать специальные конструктивные элементы, в которых могут при сейсмическом воздействии развиваться знакопеременные пластические деформации (кольцевой энергопоглотитель, трубчатый энергопоглотитель, балочный энергопоглотитель и др. или элементы с упругофрикционными болтовыми соединениями).

Проектирование каркасных зданий с развитием пластических шарниров в элементах, несущих значительную осевую нагрузку (в стойках каркасных зданий), из-за возможности потери устойчивости не допускается.

3.84. Стальные ригели каркасов рекомендуется выполнять из прокатных и сварных одностенчатых двутавров, в том числе би-стальных, а также с гофрированной стенкой.

Рис. 62. Схема конструктивного решения рамного узла с усиленным опорным сечением ригеля (а

) и эпюра напряжений в ригеле (
б
)

Рис. 63. Узел жесткого сопряжения ригелей с колонной

3.85. Стальные колонны для рамных каркасов рекомендуется проектировать замкнутого коробчатого сечения, равноустойчивого относительно главных осей, для рамно-связевых каркасов — двутаврового сечения.

Стыки колонн каркасов рекомендуется относить от узлов рам и устраивать в зоне действия наименьших изгибающих моментов.

В колоннах рамных каркасов (рис. 63) на уровнях поясов ригелей должны быть установлены диафрагмы, толщина которых назначается из условия

δд = (0,1÷1,2) δп, (68)

где δп — толщина пояса ригеля.

3.86. В рамных стальных каркасах при расчете сварных узловых соединений двутавровых ригелей с колоннами замкнутого коробчатого сечения должны соблюдаться следующие требования:

а) пояса ригелей и сварные соединения ригелей с колоннами должны рассчитываться на усилие

, (69)

где М

р — изгибающий момент в ригеле у грани колонны;

z

— расстояние между центрами тяжести поясов ригеля;

N

— нормальная сила в ригеле;

б) накладки, прикрепляющие стенку ригеля к колонне, и сварные швы крепления их к ригелю должны рассчитываться на поперечную силу Q

и изгибающий момент
M
=
Qc
, где с — ширина накладки;

в) диафрагмы, устанавливаемые в колоннах коробчатого сечения, и их соединения должны рассчитываться на усилие

N

д =
N
п
k
д, (70)

где N

— усилие в поясе ригеля, определяемое по формуле (69);

k

д — коэффициент, величина которого принимается равной 0,8 при ширине пояса ригеля (в месте примыкания к колонне), равной ширине колонны и равной единице, если ширина пояса ригеля меньше ширины колонны;

г) стенки колонн в пределах высоты ригеля должны проверяться расчетом на поперечную силу

, (71)

где М

п,
М
л — изгибающие моменты (с учетом их знаков) у граней колонны в примыкающих справа и слева ригелях рамы;

Q

к — поперечная сила в колонне;

z

— см. описание в формуле (69).

ФУНДАМЕНТЫ

4.1. Глубина заложения фундаментов принимается, как правило, такой же, как и в несейсмических районах.

4.2. Фундаменты здания или его отсека в нескальных грунтах, как правило, должны закладываться на одном уровне.

Допускается заложение фундаментов смежных отсеков или соседних столбчатых фундаментов на разных уровнях при условии выполнения требований разд. 12 главы СНиП по проектированию оснований зданий и сооружений.

Рис. 64. Схемы к расчету фундаментов колонн связевой панели на сдвиг

1

— распорка;
2
— дополнительные распорки при (
Q
1 +
Q
2)1,3 > (
N
1 +
N
2)
f
, где
f
— коэффициент трения

Рис. 65. Стаканное сопряжение сборной железобетонной колонны с фундаментом

1

— колонна;
2
— стакан фундамента;
3
— замоноличивание бетоном на мелком гравии;
4
— выравнивающий слой

Столбчатые фундаменты под колонны, разделенные осадочным швом, должны располагаться на одном уровне.

4.3. Расчет фундаментов под сборные железобетонные колонны следует выполнять в соответствии с указаниями по расчету для несейсмических районов, при этом при расчете на раскалывание фундамента коэффициент m

ф рекомендуется принимать равным единице. При расчете стакана фундамента определение количества горизонтальной арматуры рекомендуется производить при значении коэффициента
m
кр = 0,9 с учетом примеч. 1 к табл. 8.

Рис. 66. Узел опирания на фундамент стальной колонны одноэтажного производственного здания

1

— ветвь колонны;
2
— база колонны;
3
— анкерный болт;
4
— решетка колонны;
5
— двутавр, заделанный в фундамент;
6
— соединительный элемент;
7
— цементная подливка;
8
— верх фундамента;
9
— продольная координационная ось крайнего ряда колонн;
10
— продольная координационная ось среднего ряда колонн;
11
— поперечная координационная ось ряда колонн

Рис. 67. Узел опирания на фундамент ветви связевой колонны одноэтажного производственного здания

1

— ветвь колонны;
2
— база колонны;
3
— анкерные болты;
4
— связь по колоннам;
5
— швеллер, заделанный в фундамент;
6
— соединительный элемент;
7
— цементная подливка;
8
— верх фундамента;
9
— поперечная координационная ось колонн (решетка колонны условно не показана)

4.4. Фундаменты колонны связевой панели помимо расчета на нормальные силы и моменты следует рассчитывать на сдвиг от действия расчетных горизонтальных нагрузок в продольном направлении здания, при этом учитываются силы трения фундаментов о грунт.

Отношение суммы проекций расчетных удерживающих и сдвигающих сил на плоскость скольжения должно быть не менее 1,3.

Фундаменты колонн связевой панели должны быть соединены между собой распоркой, рассчитываемой на действие горизонтальных сил и поперечной нагрузки, обусловленной осадкой фундаментов при действии постоянных и временных длительных нагрузок. В случае если фундаменты колонн связевой панели каркасных зданий не могут воспринимать сдвигающие усилия от сейсмической нагрузки, их необходимо соединять с соседними фундаментами (рис. 64).

Рис. 68. Стык железобетонной колонны с фундаментом

1

— колонна;
2
— фундамент;
3
— анкерный болт;
4
— соединительный элемент;
5
— заделка бетоном

При наличии фундаментных балок, несущих ограждающие конструкции, они могут быть использованы в качестве распорок. Под колонны вертикального связевого устоя многоэтажного здания рекомендуется предусматривать общий фундамент.

4.5. Сопряжение сборных железобетонных колонн с фундаментами следует выполнять путем замоноличивания колонн в стаканах фундаментов (рис. 65).

Примеры решения узлов опирания на фундамент стальных колонн одноэтажных производственных зданий с раздельными базами приведены на рис. 66 и 67. Для передачи поперечных сил с колонн на фундаменты или продольных горизонтальных сил со связевых колонн на фундаменты (в местах крепления подкрановых связей) следует предусматривать приварку колонн или баз подкрановых ветвей колонны через соединительные элементы к специальным конструкциям, заделанным в фундаменты (рис. 66 и рис. 67, поз. 5). Размеры этих конструкций, соединительных элементов и сварных швов приварки их к колоннам устанавливаются расчетом на поперечную силу на уровне верха фундамента.

4.6. Над стыками фундаментных балок с фундаментом следует укладывать симметрично относительно координационной оси здания сетку длиной 2 м из арматуры диаметром 8 мм при расчетной сейсмичности 7 баллов и 10 мм при расчетной сейсмичности 8 и 9 баллов с шагом продольных стержней 100 мм, поперечных 200 мм.

4.7. Если разгружающая сила в колонне связевой панели от действия расчетных горизонтальных нагрузок превышает продольную сжимающую силу, то грани колонн, а также стенки стаканов фундаментов должны иметь шпонки, рассчитываемые на срез от растягивающих усилий, или может быть предусмотрено дополнительное крепление связевой колонны к фундаменту при помощи анкерных болтов и соединительных элементов, привариваемых к закладным изделиями колонн (рис. 68).

4.8. Под стены лестничных клеток, решенных в виде самостоятельных конструкций в пределах плана здания, и колонны ячейки каркаса, в которой расположена лестница, рекомендуется делать общий фундамент.

4.9. По верху сборных ленточных фундаментов следует укладывать слой раствора марки 100 толщиной не менее 40 мм и продольную арматуру диаметром 10 мм в количестве — три, четыре и шесть стержней при сейсмичности площадки 7, 8 и 9 баллов соответственно.

Через каждые 300-400 мм продольные стержни должны быть соединены с поперечными стержнями диаметром 6 мм.

4.10. В фундаментах из крупных блоков должна быть обеспечена перевязка кладки в каждом ряду, а также во всех углах и пересечениях на глубину не менее 1/3 высоты блока; фундаментные блоки следует укладывать в виде непрерывной ленты.

Для заполнения швов между блоками следует применять раствор марки не ниже 25.

СТЕНЫ. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

5.1. В качестве ограждающих стеновых конструкций каркасных зданий следует, как правило, применять легкие панели. Допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании устройство стен из кирпичной или каменной кладки с использованием конструкций и материалов, указанных в п. 5.19. Однако применение стен из кирпича, бетонных блоков и других штучных материалов в зданиях с расчетной сейсмичностью 8 и 9 баллов должно быть максимально ограничено.

5.2. Применение самонесущих стен из кирпичной или каменной кладки допускается: при шаге пристенных колонн каркаса не более 6 м; при высоте стен зданий с расчетной сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов соответственно не более 18, 16 и 9 м.

5.3. Для наружных стен отапливаемых производственных зданий рекомендуется применять:

при железобетонных колоннах рам каркаса крупные панели однослойные из поризованного и ячеистого бетонов, однослойные из легкого бетона на пористых заполнителях средней плотностью (до 1200 кг/м3) и трехслойные железобетонные с эффективным утеплителем;

при стальных колоннах рам каркаса легкие панели в виде трехслойных типа «сэндвич» со стальными профилированными, асбестоцементными листами и эффективным утеплителем или из стальных листов с эффективным утеплителем с полистовой сборкой.

Примечание. Стеновые панели с асбестоцементными листами рекомендуется применять в зданиях с расчетной сейсмичностью до 8 баллов.

5.4. Наружные стены неотапливаемых производственных зданий должны выполняться, как правило, из асбестоцементных волнистых листов; при соответствующем технико-экономическом обосновании могут использоваться железобетонные неутепленные панели.

5.5.В зависимости от способа опирания стены могут быть:

а) навесными с опиранием их на каркас здания;

б) самонесущими с опиранием их на фундаментные балки или ленточные фундаменты.

Навесные и самонесущие стены должны выполняться с соблюдением требований п. 3.2.

Примечание. Участки самонесущих стен в зоне габаритов несущих конструкций покрытия (ферм, балок) рекомендуется выполнять навесными с устройством горизонтальных антисейсмических швов в местах опирания конструкций стен на консоли по всему периметру здания.

5.6. Ширина вертикального антисейсмического шва в навесных панельных стенах определяется расчетом по формуле (15) и принимается не менее, указанной в п. 3.5; в самонесущих стенах ширина шва принимается по п. 3.5.

Ширина вертикального антисейсмического шва (мм) в местах пересечений продольных стен с поперечными определяется по формуле

а

= Δ + 20 мм, (72)

где Δ — принимается равным для зданий:

с навесными стенами — максимальной из величин относительных перемещений каркаса в пределах высот навесных участков стены (рис. 69, а

,
б
);

с самонесущими стенами — максимальному перемещению каркаса (рис. 69, в

, г).

Перемещения каркаса здания (отсека) от действия расчетных горизонтальных сейсмических нагрузок вычисляются для одноэтажных зданий по формуле (25), для многоэтажных зданий по формулам (47) и (48).

Высота горизонтального шва в стенах принимается равной 20 мм.

Рис. 69. Схемы стен и их деформаций при сейсмическом воздействии

а

— навесная стена;
б
— деформация навесной стены в момент сейсмического воздействия;
в
— самонесущая стена;
г
— деформация самонесущей стены в момент сейсмического воздействия;
1
— навесные участки стены;
2
— горизонтальные антисейсмические швы;
3
— вертикальный антисейсмический шов;
4
— оси колонн каркаса; 5 — самонесущие стены

Рис. 70. Примеры устройства антисейсмических швов в панельных стенах отапливаемых (а

) и неотапливаемых (
б
) производственных зданий

I

— горизонтальный шов;
II
— вертикальный угловой шов;
III
— вертикальный поперечный шов;
1
— стеновая панель;
2
— гернит или пороизол;
3
— герметизирующая мастика;
4
— цементный раствор;
5
— упругие синтетические прокладки;
6
— свернутые связанные вязальной проволокой прошивные минераловатные маты;
7
— стальные нащельники;
8
— болты;
9
— стальная планка

5.7. Горизонтальные антисейсмические швы в стенах должны заполняться упругими прокладками, не препятствующими взаимному сдвигу участков стены и заделываться герметизирующими мастиками. В качестве прокладок могут применяться ленты из пороизола, гернита, эластичного пенополиуретана и других упругих материалов.

Вертикальные антисейсмические швы в стенах должны закрываться компенсаторами или нащельниками из оцинкованной стали, не препятствующими перемещению стены (или отдельных ее участков). Допускается устройство оштукатуренных швов по сетке. В зависимости от климатических условий и температурно-влажностного режима помещений вертикальные антисейсмические швы в стенах заполняются утеплителем из минеральной ваты, эластичного пенополиуретана и других аналогичных материалов (рис. 70).

5.8. Опорные консоли при навесных стенах и сварные швы их крепления к колоннам, а также закладные изделия и их заделка в железобетонных колоннах должны быть рассчитаны на одновременное действие нагрузки от собственного веса панельной стены и вертикальных сейсмических нагрузок, вычисленных по формулам (1) и (2), где величина Qk

принимается равной

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector