2013-12-27
1156
Стеновые панели, стыки панелей
Конструктивные схемы крупнопанельных зданий
Крупнопанельные здания
Лекция №
1. Многоэтажные крупнопанельные здания для массового строительства возводят высотой 9…16, а иногда и 20 этажей. Применяют для жилых домов, гостиниц, пансионатов и др. аналогичных зданий с часто расположенными перегородками и стенами.
Конструктивная основа – пространственная система, состоящая из стержневых и пластинчатых (панельных) элементов (рис. 1); именно эта система является несущей.
Несущая система м/этажного здания (НС_ МЗ) при любой конструктивной схеме образуется вертикальными несущими конструкциями, объединенными в единую пространственную систему горизонтальными несущими элементами – перекрытиями.
Рис. 1. Схема несущей системы многоэтажного здания:
1 – рама; 2 – диафрагма; 3 – рамодиафрагма; 4 – ядро (ствол) жесткости
На рис. 1 показана НС из разнотипных вертикальных конструкций: рам, диафрагм жесткости, рамодиафрагм, ядер жесткости.
|
|
|
Основные типы наиболее распространенных плоских вертикальных несущих систем приведены на рис. 2.
Рис. 2. Основные типы плоских вертикальных несущих систем многоэтажных зданий:
а…г – односвязные системы; д…ж – двухсвязные; з, и – многосвязные;
(а, б, д, з – диафрагмы; г, и – рамы; в, е, ж – рамодиафрагмы;)
1 – столбы; 2 – связи; 3 – колонны; h – высота этажа, l – длина связи;
b, b 1, b 2 – расстояние между осями вертикальных несущих элементов
Эти системы состоят из вертикальных элементов (панельных столбов, колонн каркаса) и связей, соединяющих эти элементы по вертикальным швам. Такими связями являются: сварные соединения закладных деталей или выпусков арматуры; бетонные шпонки; ригели рам с жесткими узлами; перемычки или участки перекрытий над проемами между столбами бескаркасных зданий и т.п. Эти связи работают на сдвиг (связи сдвига), т.е. препятствуют взаимному сдвигу смежных элементов по вертикальным швам при изгибе вертикальной конструкции.
По количеству вертикальных швов м.б. односвязные, двух – и многосвязные. Вертикальные несущие конструкции (ВНК) в виде столбов стеновых панелей (одного или нескольких, объединенных связями сдвига) называются диафрагмами; состоящие из колонн и ригелей – рамами; сочетающие колонны, ригели и панельные элементы – рамодиафрагмами или каркасными диафрагмами (рис. 2, в,е,ж).
В.Н.К. м.б. и не плоскими. На рис. 1 приведена пространственная В.Н.К. в виде ядра жесткости (иначе – ствол, поз. 4). Чаще применяют монолитные ядра, возводимые в скользящей или переставной опалубке.
|
|
|
Термин «столб» применяется к сплошным вертикальным элементам, имеющим значительную изгибную жесткость при работе в качестве консоли, защемленной в основании.
В современном массовом многоэтажном строительстве преобладают две конструктивные схемы – каркасная и панельная (бескаркасная). В каркасной схеме вертикальными элементами НС являются колонны, а в бескаркасной – столбы из стеновых панелей или монолитные стены. Каркасная система применяется, главным образом, для зданий административного и общественного назначения (там нужны большие неперегороженные помещения); бескаркасная – для жилых домов, в которых несущие внутренние стены естественно служат межквартирными и межкомнатными перегородками.
В панельных зданиях основными несущими конструкциями служат вертикальные диафрагмы, образованные панелями внутренних несущих стен (поперечных и продольных), и связывающие их междуэтажные перекрытия. Панели наружных стен крепятся к торцам панелей поперечных несущих стен; совместно с м/этажными перекрытиями образуется пространственная НС крупнопанельного здания (рис. 3).
Крупнопанельные здания с поперечными несущими стенами возводят с узким (3,6 м и менее), широким (4,2…11 м) и смешанным шагом поперечных стен. Особое место в этой схеме занимают здания с широким шагом (7…11 м) поперечных стен без продольных диафрагм жесткости (системы «Финкас», «Бизон»), в которых продольная жесткость здания обеспечивается сборно-монолитными рамными узлами между панелями перекрытий и стенами, а также устройством преднапряжения стен.
Довольно широко для многоэтажного строительства применяется комбинированная система (рис. 4). Эта система основана на принципе переноса основных вертикальных несущих конструкций на периферию плана здания. Таким приемом достигается максимальное увеличение
Рис. 3. Бескаркасная (панельная) связевая схема. Панельные столбы вертикальных диафрагм
связаны непосредственно плитами междуэтажных перекрытий:
1 – шахта лифта из объемных железобетонных элементов высотой на этаж; 2 – плиты перекрытия
размером на комнату; 3 – поперечные несущие стены; 4 – внутренние несущие продольные стены;
5 – наружные многослойные панели
момента инерции поперечного сечения НС здания в целом и, следовательно, предельное увеличение ее общей жесткости. Периферийная НС образуется жесткими рамами или фермами, расположенными в плоскости наружных стен здания. Соединенные в углах эти плоские В.Н.К превращаются в пространственную систему типа призматической (иногда – пирамидальной) сетчатой оболочки или трубы прямоугольного сечения со сторонами, равными сторонам плана здания (рис. 5).
Рис. 4. Конструктивная схема здания комбинированной системы:
1 – колонны; 2 – ригели; 3 – панельные столбы; 4 – связи между столбами
Рис. 5. Периферийные конструктивные системы высотных зданий:
а – безраскосная труба; б – раскосная труба; 1 – ядро; 2 – перекрытие; 3 – колонны; 4 – ригели; 5 - раскосы
