double arrow

Конструктивные схемы каркасов

Лекция. Каркасно-панельные здания.

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. 1).

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

Рис.1. 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. 1).

Рис.2. 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.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: