Безбалочные перекрытия

Безбалочные перекрыти я в многоэтажных производственных зданиях имеют меньшую высоту, чем балочные, благодаря чему при их применении уменьшается объём здания. Кроме того, при безбалочных перекрытиях упрощается прокладка трубопроводов под плоским потолком и создаются лучшие условия для вентилирования пространства под ним.

Железобетонный сборный каркас состоит из колонн высотой на один этаж, капителей, надколонных и пролётных плит сплошного сечения. Колонны с размерами 400 х 400, 500 х 500 и 600 х 600мм в месте опирания капителей имеют четырёхсторонние консоли и пазы по граням ствола. Основная капитель имеет в центре квадратное отверстие, по граням которого устроены пазы. Для пропуска инженерных коммуникаций предусмотрены капители с круглыми отверстиями диаметром 100 и 200 мм. На торцах плит имеются выпуски арматуры.

В зданиях с безбалочными конструкциями могут быть самонесущие кирпичные стены, самонесущие вертикальные и навесные горизонтальные стеновые панели. Каркасное здание рассматривают как систему многоярусных многопролётных рам с жёсткими узлами, работающих в двух направлениях. Образуют эти рамы колонны, капители и надколонные плиты.

Состоит из вертикальных элементов колонн с капителями и плит, опёртых на эти капители, образующих междуэтажные перекрытия.

Каркас этого типа применяют при квадратной сетке колонн 6х6м, и при больших полезных нагрузках.

Различают каркасы:

- с безбалочными перекрытиями с надколонными плитами, расположенными в двух направлениях,

- и надколонными плитами, укладываемыми в одном направлении.

Основные элементы (для каркаса и плитами в двух направлениях:

- колонны,

- капители,

- надколонные плиты,

- пролётные плиты.

Конструктивно перекрытие решают так:

- на колонны каркаса крепят капители (имеющие форму усеченной пирамиды с отверстием)

- капитель с выступающей частью колонны скрепляют сваркой ЗД. Капитель – это опора для четырёх надколонных плит, но и обойма стаканного типа для колонны вышележащего этажа.

- надколонные плиты (ребристые или пустотелые) жестко скрепляют с капителью путём сварки закладных деталей.

Пролётные плиты изготавливают однослойными, толщ.160-220мм с рёбрами по периметру.

- для жесткости перекрытия, после установки колонн, надколонную зону армируют и бетонируют.

Каркас со сборно-монолитным безбалочным перекрытием при расположении надколонных плит в одном направлении состоит:

- колонн,

- плоских капителей,

- надколонных плит,

- пролётных плит.

Пролётные плиты опирают на выступающие четверти надколонных плит-балок.

Поперечная и продольная жесткость обеспечивается сваркой выпусков арматуры пролётных плит с арматурной сеткой, укладываемой по верху надколонных плит, и замоноличиванием её монтажным бетоном.

Элементы безбалочного каркаса.

а – монтажная схема; б – колонна; в – капитель; г – надколон-ная (межколонная) плита; д – деталь сопряжения.

Привязки.

Привязка:

- крайних колонн к продольным координационным осям принята нулевая,

- средних колонн – осевая.

Привязка крайнего ряда колонн к поперечным координационным осям может быть разной:

- при увеличенной сетке колонн верхнего этажа колонны крайних рядов смещают внутрь здания от поперечных осей на 500мм (как в одноэтажных зданиях).

- при регулярной структуре привязка может быть как нулевой, так и совмещенной с геометрической осью колонн, поскольку панели стен могут крепиться непосредственно к каркасу, вследствие чего отпадает необходимость установки фахверковых стоек.

Торцевые стены будут иметь привязку в первом случае нулевую, а во втором – 200мм (половину толщины колонны).

Температурные швы в этих случаях выполняются на двух осях со вставкой.

При шарнирно-связевых каркасах все колонны привязываются к поперечным и продольным координационным осям по геометрической оси.

Этажерки

Применяются, когда для некоторых производств технологическое оборудование частично или полностью может располагаться вне здания, т.е. на открытых площадках.

Они могут располагаться и внутри здания павильонного типа при наличии вертикального локального технологического процесса.

Этажерка промышленного здания:
1 - колонна; 2 - ригель; 3 - рабочая площадка; 4 - технологическое оборудование

Они классифицируются:

По расположению – внутренние и наружные;

По этажности – низкие до 4-5 этажей, и высокие более 5 этажей;

По способу возведения – стационарные и сборно-разборные;

По материалу каркаса – сборные железобетонные, монолитные железобетонные, стальные.

Объемно-планировочные параметры этажерок: сетка колонн 6×6 м; 6×4,5 м; 6×9 м; 4,5×9 и др. высота этажа первого 4,8 – 7,2 м, остальных 4,8 м.

Элементы каркаса: колонны, ригели перекрытий, настилы перекрытий, вертикальные связи. Колонны выполняются из прокатных или сварных двутавров, ригели – прокатные двутавры или швеллеры, перекрытия – сборные желзобетонные плиты или стальные листы. Сборно-разборные этажерки выполняют с соединением элементов на болтах. Стальные этажерки могут быть по этажности низкие до 4-5 этажей и высокие более 5 этажей (могут быть высотой до 100 м).

Железобетонные этажерки выполняют, если применение ж/б каркаса дает снижение стоимости строительства.

Недостатки ж/б этажерок – увеличение массы конструкций, сложность сопряжения узлов и крепления технологического оборудования к этажерке. Максимальная высота ж/б этажерки 18 м.

Достоинства применения внутренних этажерок:

- Снижение себестоимости строительства за счет отсутствия наружных ограждающих конструкций;

- Максимальная унификация конструктивных элементов;

- Увеличение производственной площади, занятой технологическим оборудованием;

- Универсальность и максимальная приспособляемость к технологическим процессам.

Достоинства применения наружных открытых этажерок:

- Снижение стоимости на 10-15 %;

- Сокращение сроков строительства;

- Сокращение сроков монтажа оборудования;

- Создание условий для рационального расположения оборудования на сложном рельефе местности;

- Снижение эксплуатационных расходов;

- Снижение пожаро-взрывоопасности;