Варианты статической работы зданий

В практике многоэтажного строительства используют рамную, рамно-связевую и связевую конструктивные схемы каркаса, отвечающие различным условиям его статической работы.

Рамная схема представляет собой жесткую и устойчивую пространственную систему колонн, ригелей и плит перекрытий, соединенных между собой. Все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются узлами колонн и ригелей, которые выполнены жесткими. Такая система очень трудоемка и требует повышенного расхода металла. Ее применяют в тех случаях, когда по условиям технологии не допускается установка поперечных и продольных перегородок или связей между колоннами.

Связевая схема отличается от предыдущей тем, что колонны работают только на вертикальные нагрузки, а горизонтальные воспринимаются системой вертикальных дисков и ядер жесткости.

Рамно-связевая схема является промежуточной и для многоэтажных каркасных зданий включает плоские рамы, расположенные в поперечном направлении относительно продольной оси здания, и диафрагмы жесткости. Продольная устойчивость здания создается за счет вертикальных дисков жесткости, которые выполняют в виде металлических решеток или железобетонных плоскостей.

Перспективной считается сборно-монолитная железобетонная конструкция, в которой пространственная жесткость обеспечивается ядром жесткости, выполненным в монолитном или сборном железобетоне.

Конструктивные схемы каркасов: а - рамная; б – рамно-связевая; в - связевая; 1 - колонна; 2 - ригель; 3 – жесткий диск перекрытия; 4 – диафрагма жесткости.

 

 

Многоэтажные ж/б каркасы по своей структуре могут быть разделены на:

- стоечно-балочные, включающие колонны, ригели и плиты,

- безригельные ( безбалочные), включающие колонны, капители (опорные воротники) и плиты.

 

Стоечно-балочные каркасы

Стоечно-балочные каркасы устраивают из сборных элементов, соединяемых в виде рамных или шарнирно-связевых систем.

Разрезы многоэтажного каркасного здания:

 а – продольный; б – поперечный; 1 – колонна, 2 – ригель, 3 – ребристая плита, 4 – пристенный ригель.

 

Стоечно-балочные каркасы имеют сетку колонн 6х6, 6х9, 6х12м., а высоту этажа до 6м. В отдельных случаях высота может быть до 10.8м.

Основные элементы каркаса:

- колонны с фундаментами

- ригели (прогоны)

- плиты перекрытий

- связи

Число пролётов в поперечном направлении каркаса определяется предельной величиной температурного блока, которая не должна превышать 60м.

В продольном направлении протяжённость каркаса ограничивается также 60м.

При необходимости строительства здания большей длины оно нарезается на температурные блоки, каждый из которых должен иметь протяжённость не более 60м.

Ригели многоэтажных каркасов разработаны двух типов:

1-й тип – предназначен для опирания настилов на полки ригелей

2-й тип – с опиранием настилов на верх ригелей.

 

 

Т.е. прямоугольной формы и с полками, их располагают поперёк и в отдельных случаях вдоль здания.

Совместно с колоннами ригели образуют рамы.

Каркас состоит из поперечных рам, на ригели которых укладывают плиты перекрытий.

Рамы каркаса собирают из вертикальных элементов колонн и горизонтальных элементов ригелей, которые соединяют между собой в узлах.

Поперечные рамы обеспечивают жесткость в поперечном направлению, а плиты перекрытий и стальные вертикальные связи между колоннами – жесткость в продольном направлении.

При значит.нагр. в прод.направл.зд. устанавливают ригели, жестко соединенные с колоннами, образующие продольные рамы каркаса.

Колонны каркаса разделяют на крайние и средние.

 

Для опирания ригелей у колонн предусмотрены консоли.

Основной тип колонн – высотой в два этажа, стык колонн устраивают на высоте 600- 1000 мм выше плит перекрытия.

Дополнительный – высотой в один этаж, сечением 400х400 и 400х600мм.

Колонны устанавливают в стаканы ж/б фундаментов, верх которых располагают на -0,150мм ниже уровня ч.п. первого этажа.