§ 1. Особенности решения крупнопанельных зданий повышенной этажности: элементы жёсткости — Проектирование зданий — статьи о строительстве и ремонте

Опубликовано: 13.03.2017

§ 1. Особенности решения крупнопанельных зданий повышенной этажности: элементы жёсткости - Проектирование зданий - статьи о строительстве и ремонте§ 1. Особенности решения крупнопанельных зданий повышенной этажности: элементы жёсткости Элементы жёсткости: ригели, стенки жёсткости, стены-диафрагмы, пространственные жёсткие блоки Следует отметить, что диафрагмы или блоки жесткости могут выполнить свое назначение только в том случае, если горизонтальная нагрузка на них будет передаваться через жёсткие перекрытия, какими не являются обычно сборные перекрытия, составленные из отдельных элементов. Перекрытия, рассчитанные как жесткие горизонтальные диски, должны воспринимать все растягивающие, сжимающие и сдвигающие напряжения и работать как цельные сечения. Отсюда возникает необходимость замоноличивания сборных панелей перекрытия как между собой, так и с ригелями каркаса. Особое значение имеет также обеспечение надежной передачи усилий с перекрытий на железобетонные диафрагмы — стенки жесткости. Соединения перекрытий со стенками жесткости должны осуществляться путем замоноличивания зазора в пределах между смежными по высоте железобетонными стенками и кромками плит перекрытий. Рис. 4-3а. Опирание ригеля на колонну и примыкание стенки жесткости к колонне 1 — колонна 40X40 см; 2 — ригель таврового сечения; 3 — сферический стык; 4 — стенки жёсткости; 5 — сборные полки для опирания перекрытия; 6 — настил-распорка; 7 — закладные детали Вертикальные жесткие стены-диафрагмы могут проектироваться как монолитными, так и сборными. В большинстве проектных решений многоэтажных каркасных зданий предусматривается применение сборных вертикальных элементов жесткости из заранее заготовленных панелей (рис. 4-3а). К сожалению, сварка закладных частей сборных элементов не исключает коррозии и тем самым опасности возникновения слабых мест в ответственных частях зданий.

Поэтому представляется целесообразным перейти к устройству полностью замоноличиваемых швов и соединений панелей жесткости с колоннами каркаса. Для восприятия горизонтальных нагрузок в каркасных зданиях большой этажности рациональным является применение пространственных жестких блоков вместо плоских диафрагм, так как пространственные блоки обладают в несколько раз большим моментом сопротивления, чем рассредоточенные диаграммы жесткости в совокупности. При решении связей в виде отдельных железобетонных стенок жесткости расстояние между ними обычно принимается 18—24 м ( ), а при их сосредоточении это расстояние может быть увеличено до 48 м. Надо иметь в виду, что вследствие чрезмерно больших расстояний между блоками жесткости может возникнуть опасность потери устойчивости каркасом в целом. В процессе конструирования каркасных зданий повышенной и большой этажности большое значение приобретает вопрос о том, как лучше расположить ригели в продольном или поперечном направлении. При продольном расположении ригелей наружные ряды колонн оказываются слабо связанными с остальным каркасом и легко могут выйти из плоскости наружных стен здания. Во избежание такого явления приходится предусматривать дополнительное устройство поперечных балок, не несущих никакой вертикальной нагрузки. Весьма полезными в этом отношении могут оказаться жесткие монолитные слои бетона на перекрытиях. При поперечно расположенных ригелях, связанных с колоннами, значительно увеличивается поперечная жесткость здания. Надо также упомянуть, что длина продольно расположенных ригелей всегда оказывается больше, чем поперечных.

Все это свидетельствует о том, что с конструктивной точки зрения поперечное расположение ригелей является более предпочтительным. Проведенные расчеты показывают, что при продольном расположении ригелей по сравнению с поперечным увеличивается расход бетона и стали (табл. 4-1). Таблица 4-1 *В числителе указан расход материалов при поперечной схеме, а в знаменателе продольной Для устройства перекрытий в многоэтажных каркасных зданиях наряду с применением предварительного напряженного многопустотного настила высотой 22 см могут быть рекомендованы плоские крупногабаритные предварительно напряженные плиты толщиной 14 см с гладкими калиброванными нижними и верхними поверхностями. Вес таких плит 350 кг/м, что обеспечивает необходимую звукоизоляцию от воздушного шума. При укладке по таким плитам синтетического полового ковра на упругом основании типа «гапифлекс» обеспечивается также соответствующая звукоизоляция перекрытия от ударного шума. Для многоэтажных каркасных зданий предложена для экспериментальной проверки новая система перекрытий, состоящая из крупногабаритных керамзитобетонных предварительно напряженных плоских настилов толщиной 18 см. Проведенные разработки и исследования показали, что оптимальным решением фундаментов при больших сосредоточенных нагрузках, имеющих место в многоэтажных каркасных зданиях, являются сваи-оболочки (по типу применяемых в мостостроении), рассчитанные на нагрузку до 500 т. Для песчаных грунтов с достаточно высоким расчетным сопротивлением возможно применение фундаментов в виде перекрестных железобетонных лент, хотя они и являются более трудоемкими. От решения стыков и узловых соединений элементов каркаса во многом зависит как прочность здания, так и интерьер помещений. Проведенный в 1961 г. конкурс привлек к разрешению этой задачи внимание многих инженеров-конструкторов, а результаты этого конкурса способствовали выбору рациональной конструктивной схемы каркаса, более удобной его разрезке на сборные элементы и разработке улучшенных узловых соединений.

В настоящее время в преобладающем большинстве проектов предусматривается опирание ригелей на скрытые железобетонные консоли колонн каркаса ( , ). Такое простое и надежное решение стыка, проверенное рядом испытаний на экспериментальной базе МИТЭПа, рекомендуется к применению при пролетах каркаса до 6 м, а разработанное конструктивное решение этого стыка положено в основу проектирования каркасных зданий повышенной и большой этажности. Узел со скрытой консолью лишен одного из существенных недостатков — в нем нет выступающей вниз консоли, которая ухудшает интерьер помещений. Рис. 4-3б. Конструктивная схема перекрытия в каркасно-панельном здании 1 — колонны; 2 — ригели; 3 — диафрагмы жёсткости; 4 — настил-распорка; 5 — наружные панели; 6 — настил перекрытия (раскладка условно не показана); 7 — лестничные марши Другой тип стыка с полным замоноличиванием соединения колонны и ригеля (с использованием для восприятия усилий среза бетонных шпонок) пока не нашел широкого применения. Однако, несмотря на известные трудности выполнения работ в зимнее время и сложности предохранения его от щелевой коррозии, такой стык может быть применен при любой системе каркаса вне зависимости от величины пролетов и расстояния между ригелями ( ). Так называемое «гнездовое» опирание ригелей на колонны при помощи «шеек» не может быть признано удовлетворительным для унифицированного каркаса с сеткой колонн 6 X 6 м. Необходимость усиленного армирования шеек в этом случае практически приводит к тому, что на большей части колонны по ее длине расходуется в 2 раза больше арматуры, чем требуется но расчету. Решение стыков с гнездовым опиранием ригелей на колонны применяется в зданиях с крупной модульной ячейкой при железобетонных колоннах сечением 60 X 30 см ( ). Уменьшение сечения колонны па участке узла в данном случае компенсируется усилением армирования.

Представляет интерес совмещенный стык, предложенный НИИ общественных зданий, в котором ригели перерезают колонны ( ). По простоте изготовления и монтажа такая форма сопряжений чрезвычайно удобна. Однако значительная разница в размерах элементов и «накапливание» эксцентрицитетов по высоте здания ограничивают возможность применения этого стыка для многоэтажных зданий. << справка для смены водительских прав.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *