Железобетонный каркас: особенности конструкций многоэтажных зданий

Особенности проектирования многоэтажных зданий со стальным каркасом

В России ведётся массовое строительство многоэтажных жилых зданий из монолитного железобетона. Технология устройства перекрытий отработана да приемлемом уровне.Однако, применение стального каркаса здания, накладывает отпечаток на устройство монолитных перекрытий.

В монолитных зданиях плита перекрытия образует единую конструкцию с балками. В зданиях, где применяется стальной каркас, балки работают как независимо, так и совместно с плитой. На рисунке ниже показаны варианты перекрытий с монолитной железобетонной плитой.

Толщина плиты перекрытия, как правило, принимается равной 100-200 мм, шаг балок 1000-4000 мм.

В вариантах а), б), в) и г) монолитная плита и стальные балки соединяются друг с другом таким образом, чтобы исключить потерю устойчивости балок и обеспечить, за счёт формирования жёсткого диска перекрытия, связь колонн с вертикальными связями и ядрами жёсткости, что решает проблему устойчивости и жёсткости здания. На восприятие вертикальной нагрузки балки и плита работают раздельно. Такое применение стального каркаса менее экономично по расходу стали. Однако, за счёт простоты и изученности напряжённо-деформированного состояния плиты и стальных балок, стальной каркас используется в строительстве.

  • Варианты а) и б) с увеличенной строительной высотой, при этом не все балки размещены по контуру помещения, что ведёт к увеличению высоты здания.
  • Варианты а) и в) реализуются с применением инвентарной опалубки. Эта технология отработана на монолитных зданиях. После установки опалубки в проектное положение, выполняется армирование и укладывается бетонная смесь. Опалубка разбирается после набора прочности бетона. Эти варианты с пониженным расходом стали по сравнению с вариантами б) и г). Преимущество варианта в) – гладкая нижняя поверхность, что упрощает отделку помещения.
  • При реализации вариантов б) и г) за счёт использования несъёмной опалубки из профилированного настила ускоряется устройство монолитной плиты из-за отсутствия операции разборки опалубки.
  • Расход стали и бетона на монолитные перекрытия а) и в) несколько больше, чем на перекрытия из сборных железобетонных плит. Трудоёмкость устройства монолитных перекрытий выше, чем перекрытий из сборных железобетонных плит.

Варианты монолитных перекрытий с объединением железобетонной плиты и стальных балок в сталежелезобетонную конструкцию уменьшают расход стали на перекрытие. Суммарная высота таких перекрытий меньше, чем перекрытий, в которых балка и плита не объединены.

В объединённой конструкции плита, главным образом, работает на сжатие, стальная балка – преимущественно на растяжение. Бетонирование плиты выполняется, как правило, без использования временных монтажных опор. В этом случае при действии расчётной нагрузки в балке возникают пластические деформации.

Если пластика в стальной балке недопустима, то перед бетонированием балки устанавливают на временные монтажные опоры, которые убирают после полного набора прочности бетона.

Расчёт монолитных сталежелезобетонных перекрытий конструкции и стального каркаса здания выполняется с использованием рекомендаций и действующих нормативных документов.

В 2016 году был утверждён стандарт СТО АРСС 11251254.001-2015 “Сталежелезобетонные конструкции. Правила проектирования”. В будущем планируется придать этому документу статус свода правил.

СТАЛЬНОЙ КАРКАС ЗДАНИЯ. ПИЛОТНЫЙ ПРОЕКТ АРСС: “НОВОМАРУСИНО”, Г. НОВОСИБИРСК

Описание проекта:

Проект – 5 десятиэтажных жилых зданий, общей площадью около 75000 кв.м.

Каркас – стальные конструкции заводской готовности (болтовая сборка на строительной площадке).

Перекрытия – монолитные железобетонные по несъёмной опалубке из стального профилированного настила.

Ограждающие конструкции – лёгкие термопанели на основе тонкостенных стальных профилей с фасадной фиброцементной плитой заводской окраски.

Удельная металлоёмкость – 36 кг/кв.м.

Стоимость возведения каркаса дешевле полностью монолитного железобетонного варианта на 5%.

Скорость возведения “коробки” 10-этажного двухподъездного здания – 2 месяца; здание “под ключ” – 8 месяцев.

Применение стального каркаса в проекте “Новомарусино” подчёркивает общеизвестные преимущества данной технологии:

  • Высокое качество – заводское изготовление элементов каркаса;
  • Вариативность планировок – отсутствие несущих стен;
  • Сокращение количества рабочих на стройке (примерно в 2 раза);
  • Вес здания из стального каркаса ниже, чем с монолитным железобетонным (примерно в 3 раза) – сокращение затрат на нулевой цикл (до 30%);
  • Всесезонность, возможность строительства в отдалённых районах.

Конструктивной особенностью проекта является решение междуэтажных перекрытий, при котором общая конструктивная высота профиля перекрытий с учётом отделки составляет 210 мм.

  Объёмно-планировочные решения позволили разместить колонны с шагом, не превышающим 4,8м, что дало возможность авторам проекта подобрать сечения стальных балок каркаса перекрытий сечением высотой 180мм.

При этом, стальной профилированный настил (несъёмная опалубка перекрытия) опирается на нижний пояс балок каркаса.

применение стального каркаса для междуэтажного перекрытия

(фрагмент из чертежа рабочей стадии проектирования).

Каркас здания – рамно-связевой. Стены лифтовых шахт реализованы в сборном железобетонном исполнении, и отделены от основного каркаса деформационными швами.

Степень огнестойкости здания – II. Требуемый предел огнестойкости колонн обеспечивается отделкой огнезащитными материалами на основе гипсокартона, открытые поверхности стальных балок защищены специальным огнезащитным составом.

применение стального каркаса при отделке колонн огнезащитными материалами

(фрагмент из чертежа рабочей стадии проектирования).

Источник: https://blog.infars.ru/primenenie-stal-nogo-karkasa-osobennosti-proektirovaniya-mnogoetazhnyh-zdanij

Железобетонный каркас: разновидности, повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Технология строительства железобетонных каркасных домов редко применяется для малоэтажных объектов. Наибольшую эффективность она доказала при проектировании и строительстве высотных зданий. В тоже время железобетонный каркас частного дома небольшой этажности станет причиной резкого удорожания конструкции.

На фото – ж/б каркас многоэтажного здания

Каркас из железобетона обладает рядом весомых преимуществ:

  • Длительность эксплуатации и отличные несущие характеристики, что можно считать одним из главных плюсов.
  • Увеличенная длина пролетов по сравнению со сборными конструкциями – до 6 м. Это еще один аргумент в непрактичности применения ж/б в строительстве зданий малой этажности.
  • Совет: если вам необходимо в материале сделать различные проходы для коммуникаций, используйте алмазное бурение отверстий в бетоне.

    Бурение отверстий в бетонных конструкциях

    Состав железобетона

    Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:

  • Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.
  • Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.
  • Сочетание этих двух компонентов неслучайно, они хорошо дополняют друг друга. Сцепляясь с бетоном, арматура препятствует его крошению и ломке при изгибе или растяжении конструкций.

    Вышеназванные качества, а также стойкость железобетона к нагрузкам, которым подвергается здание, позволяют применять материал на всех этапах строительства – от фундаментов до крыши.

    Совет: для демонтажа ЖБИ лучше всего зарекомендовала себя резка железобетона алмазными кругами.

    Демонтаж ж/б перекрытий

    Разновидности железобетонных каркасов

    В строительной индустрии выделяют два вида:

  • Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе.
    Они состоят из:
      • ригелей;
      • колонн;
      • основ лестничных проемов.

    Готовые элементы доставляют на стройплощадку для последующего монтажа.Недостаток очевиден –ограничение выбора форм из-за установленных предприятием стандартов деталей.

  • Монолитные, они возводятся на месте строительства с применением готовой бетонной смеси определенной марки. Их изготавливают и отливают по индивидуальному проекту, с упором на выбранные формы.
    Этот вид каркаса чрезвычайно популярен среди застройщиков по ряду своих достоинств:
      • нет ограничений по конфигурации и расположению элементов здания;
      • способны принимать любые, даже самые невероятные архитектурные формы;
      • выдерживать любую этажность и нагрузку.

    Для производства монолитного железобетонного каркаса вместе с перекрытиями применяется съемная опалубка. Инструкция предполагает ее установку перед началом работ, поле чего происходит ее заливка бетоном. В результате скорость процесса значительно увеличивается, что позволяет закончить строительство в кратчайшие сроки.

    Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке

    Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:

    • кирпичными;
    • навесными;
    • пенобетонные.

    Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.

    Совет: благодаря гибкости конструкций владельцы квартир могут себе позволить необычные решения планировки.

    Температура окружающей среды оказывает влияние на усилия, возникающие в конструкциях. Чтобы ограничить это воздействие, здание разрезают на отсеки, при этом длина температурного блока железобетонного каркаса и другие его размеры зависят от материала каркаса, климатических условий региона строительства и теплового режима сооружения. Обычно параметры определяются расчетом.

    Температурный блок

    Положительные стороны монолитного каркаса

  • Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов. За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.
  • Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.
  • При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См. также статью Уплотнение бетона: особенности.)
  • Как возводятся железобетонные каркасные дома

    Незначительная деформация ж/б каркаса происходит ввиду провала под несущей колонной. Он возникает из-за взаимодействия монолитного каркаса с плитой фундамента. Провал предусматривается проектом с целью сократить расходы материалов при возведении здания.

    Но, больше всего цельный ж/б каркас ценят за стойкость к технологическим катастрофам. Жесткая основа выдержит мощный взрыв, повлекший разрушение наружных стен.

    Читайте также:  Термоматы для бетона: особенности прогрева, фото

    Многоэтажное жилье на его основе предлагается во всех ценовых категориях – от бюджетной до люксовой. Практика доказала, что потребительские свойства многоэтажного здания подобного типа намного выше по сравнению с панельным и кирпичным вариантом.

    Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

    Несмотря на высокие технологические показатели и качества безопасности, строители находятся в постоянном поиске улучшения свойств монолитных каркасов, эффективность их использования и сокращении расходов материалов.Одним из таких способов является повышение марки используемого бетона. За счет этого снижается расход дорогостоящей стальной арматуры и происходит сокращение сметы строительства.

    Наибольшая эффективность достигается при армировании бетона на 3% и более.

    Монолитный каркас оптимизируется по:

    • сечению элементов из ж/б;
    • марке;
    • степени армирования используемого бетона.

    Еще один способ, также применяемый в монолитно-каркасном строительстве, — углубление коробки здания в грунт на глубину до двух этажей. Подземная и цокольная части, включая наружные стены, выполняются в монолитном варианте. Таким образом, жесткость здания повышается за счет передачи нагрузок от здания более плотной структуре пластовых грунтов.

    Строительство монолитно-каркасного частного дома

    К сожалению, цена строительства малоэтажного дома для семьи по этой технологии пока что остается недоступной большинству граждан. Значительные статьи расходов – дорогостоящие системы опалубки и аренда техники для доставки бетонной смеси и производства бетона.

    Для таких целей рекомендуется применение сборных конструкций, которые намного дешевле. Да и нагрузки на здание высотой в 2-3 этажа намного ниже и использование монолитного каркаса в таком случае становится нерациональным ввиду низкой эффективности его использования.

    Вывод

    Из статьи стало понятным, что каркасное строительство характеризуют два типа — сборный железобетонный каркас и монолитный. Отличаются они между собой способом установки на стройплощадке – первый изготавливается на заводе и собирается на объекте, второй – непосредственно на участке работ.

    Использование ж/б каркаса дает возможность создавать надежные здания свободной планировки. Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

    Источник: http://rusbetonplus.ru/konstruktsiya-i-izdeliya/jelezobetonnyi-karkas-raznovidnosti-povyshenie-effektivnosti-monolitnogo-karkasnogo-jilia/

    GardenWeb

    Материалы для строительства

    В современном строительстве многоэтажных гражданских и промышленных зданий широко применяют каркасную конструктивную схему с полным несущим каркасом и самонесущими или навесными стенами и с неполным каркасом и несущими стенами (в малоэтажных каменных зданиях).

    Полный несущий каркас многоэтажных зданий воспринимает чначительные усилия от массы конструкций зданий, находящихся н них людей, оборудования, внешних воздействий (ветровые нагрузки), а порой и динамические нагрузки, вызываемые технологическими процессами. Поэтому несущие каркасы многоэтажных зданий выполняют в виде рамных схем из высокопрочных материалов — железобетона и стали.

    Стальной каркас применяют при большой высоте многоэтажных зданий и со значительными нагрузками на перекрытия.

    В большинстве случаев каркасы многоэтажных зданий выполняют из сборных унифицированных железобетонных элементов заводского изготовления. Разработано несколько схем железобетонных каркасов и способов сочленения его элементов-стоек и ригелей.

    Рис. 1. Типовые сборные железобетонные каркасы а — двухпролетный (6 + 6)4М, 6 — трехпролетный (6+3+6)4М; в — деталь опирания ригеля на железобетонную консоль; г — то же, на стальную консоль; 1 — ригель; 2 — одноярусная крлонна; 3 — двухъярусная колонна; 4 — монтажная деталь; 5 — соединительные стержни: б — стальная консоль; 7 — железобетонная консоль

    По высоте стойки (колонны) изготовляют на один этаж или неразрезные на два этажа. Стыки колонн могут быть непосредственно в уровне перекрытия или выше его отметки на 0,6—1 м. Ригели сопрягают со стойками путем опирания их на консоли, которые могут б‘чть железобетонными и стальными.

    Типовыми решениями каркасов многоэтажных зданий предусмотрены оба вида возможной разрезки колонн и опирание однопро- летных ригелей на выступающие консоли. Как показано на рис. 33, каркас состоит из многоярусных рам с жесткими узлами.

    В поперечном направлении рамные узлы образуют стыки ригелей с колоннами, осуществляемые посредством сварки выпусков арматуры, закладных деталей колонны и ригеля и замоноличивания всего узла.

    В продольном направлении устойчивость здания обеспечивается стальными связями, установленными в середине температурного отсека по каждому продольному ряду колонн.

    В зависимости от характера работы каркасов различают следующие конструктивные схемы: связевую, в которой вся ветровая нагрузка воспринимается связями, а рамы испытывают только вертикальные нагрузки; рамную, в которой рамы воспринимают как вертикальные, так и ветровые нагрузки, и рамно-связевую, в которой горизонтальные нагрузки передаются через междуэтажные перекрытия на другие устойчивые вертикальные элементы (стены лестничных клеток). В современных каркасных крупнопанельных зданиях в основном применяют связевую схему.

    По ригелям каркасных зданий укладывают сборные железобетонные плиты перекрытий и покрытий.

    Многоэтажные каркасные здания можно возводить и без ригелей — так называемая безригельно-стоечная схема каркаса. При этой схеме на капители колонн, выполненные в виде усеченной пирамиды квадратного сечения в основании, монтируют надколонные панели, а затем на них укладывают панели перекрытий размером на ячейку каркаса.

    При безбалочной схеме каркас может быть полным и неполным При неполном каркасе панели перекрытий одной стороной опираются на стены, а двумя противоположными углами —- на колонны.

    Материалы для строительства – Каркасы многоэтажных зданий

    Источник: http://gardenweb.ru/karkasy-mnogoetazhnykh-zdanii

    Особенности монтажа одноэтажных и многоэтажных зданий с железобетонным каркасом

    Поиск Лекций

    На практике наиболее часто встречаются одноэтажные пол­носборные промышленные здания площадью 3…20 тыс. м2. Они могут быть бескрановыми или оборудованными мостовыми электрическими кранами.

    Пролеты зданий составляют 12, 18, 24 и 30 м, шаг колонн 6 и 12 м, высота зданий от 8,4 до 18 м. Масса сборных элементов составляет от 2,5 до 33 т.

    Здания ха­рактеризуются однотипными ячейками, конструкциями и боль­шими размерами в продольном и поперечном направлениях.

    Основные достоинства одноэтажных промышленных зда­ний — относительная дешевизна, возможность применять раз­реженную сетку колонн и передавать нагрузки от технологиче­ского оборудования непосредственно на грунт. Такие здания обычно строят прямоугольного очертания в плане, без перепа­дов высот, с пролетами в одном направлении.

    Разработаны универсальные объемно-планировочные и конструктивные решения зданий, которые позволяют приме­нять индустриальные методы монтажа. Установлено ограни­ченное число взаимосочетаний параметров зданий или габаритных схем.

    Размеры пролетов связаны с определенными высотой и шагом колонн, надкрановыми габаритами.

    Все эле­менты каркаса, ограждения и покрытия одноэтажных зданий кратны номинальным размерам укрупненных модулей: плани­ровочного — 6 м, высотного — 1,2 м.

    Одноэтажные производственные здания обычно монтируют из типовых элементов, серийно изготовляемых на заводах сбор­ного железобетона.

    Сборные конструкции одноэтажных зданий подразделяют на несущие и ограждающие.

    К несущим относят сборные фундаменты, колонны, подкрановые балки, подстро­пильные и стропильные фермы, к ограждающим — плиты по­крытия, ранд-балки (обвязочные балки) и стеновые панели.

    При пролетах зданий 30 м и более применяют фермы из стальных конструкций, здания с меньшими пролетами могут перекрываться железобетонными фермами с параллельными поясами или с верхним криволинейным поясом — арочным или сегментным.

    Необходимо отметить, что возведение зданий с железобетонным каркасом более трудоемко по сравнению с аналогичным зданием в металлических конструкциях.

    Здания из сборных железобетонных элементов монтируют поэлементно, их не укрупняют в пространственные блоки из-за сложности стыков; масса железобетонного блока превышает массу аналогичного блока из металлоконструкций в 3…5 раз.

    Значительно осложняется монтаж конструкций из-за нали­чия «мокрых процессов» — необходимости замоноличивания стыков.

    Дальнейший монтаж конструкций после установки ко­лонн в фундаменты стаканного типа и их замоноличивания может быть начат только после достижения прочности бетона замоноличенного стыка 70% марочной.

    В связи с этим допол­нительные трудности возникают при проведении работ в зим­них условиях.

    При наличии на строительной площадке нескольких кранов монтаж каркаса можно выполнять несколькими параллельными и последовательными потоками: монтаж сборных фундаментов, колонн, связей между колоннами, подкрановых балок и эле­ментов покрытия, навеска стеновых панелей. Такая организа­ция работ позволяет значительно сократить сроки монтажа объекта.

    После отрывки ям или траншей под фундаменты, вырав­нивания и уплотнения основания приступают к монтажу фундаментов. При большом заглублении фундаментов или сплошном котловане под здание кран будет перемещаться по дну котлована.

    Колонны монтируют вторым потоком и только после окончания и приемки законченных работ нулевого цикла на первой захватке.

    К таким работам относятся: принятие уста­новленных фундаментов под монтаж колонн, выполнение об­ратной засыпки пазух траншей и ям, осуществление плани­ровки грунта в пределах захватки, прокладка дорог для транспорта, подготовка площадок для складирования конст­рукций и работы кранов.

    Оптимальным решением после вы­полнения планировки следует считать устройство бетонной подготовки под полы по всей площади захватки. Допускается устройство твердого покрытия из дорожных железобетонных плит для перемещения транспорта и кранов. В этом случае для площадок складирования конструкций рекомендуется пес­чаная подготовка.

    Колонны высотой до 12 м обычно не расчаливают, устой­чивость их обеспечивается только заделкой в фундаменте. При установке более высоких колонн их необходимо расчаливать в плоскости наименьшей жесткости (вдоль ряда колонн).

    После достижения требуемой прочности стыков колонн с фундамен­тами можно приступать к монтажу связей и укладке подкра­новых балок. После прихватки закладных деталей подкрано­вых балок к консолям колонн и заделки стыков расчалки между колоннами снимают.

    Монтаж подкрановых балок обычно выполняют в одном потоке с элементами покрытия здания. Каждую ячейку карка­са здания следует монтировать комплексно: устанавливают все подкрановые балки, подстропильную, стропильную (одну или две) фермы, по ним все плиты покрытия на ячейку.

    Плиты монтируют последовательно от одного торца к другому, пер­вую плиту для крайнего пролета устанавливают с навесных площадок, закрепленных на колоннах первого ряда, плиту для среднего пролета — с ранее смонтированных плит крайнего пролета.

    Стеновые панели монтируют в заключительном монтажном потоке обычно самостоятельным краном. Панели навешивают сразу на всю высоту между соседними колоннами обычно в увязке с процессами по установке оконных переплетов и за­делке швов между элементами.

    Читайте также:  Сколько мешков цемента нужно для 1м3 бетона из 50 кг

    При монтаже одноэтажных промышленных зданий приобъ­ектных складов не устраивают. Конструкции в зону монтажа доставляют в третью смену, разгружают и раскладывают у мест их подъема.

    Запас конструкций должен быть не менее чем на два дня работы, при перебоях в поставке запас должен воз­растать.

    Доставку конструкций можно осуществлять и в днев­ное время, конструкции в этом случае подвозят навстречу на­правлению монтажа.

    Организация монтажа зданий. Для сокращения продолжите­льности строительства монтаж здания обычно осуществляют от торцов к середине, от середины к торцам, возможно и дру­гое направление, важно, что каждый температурный блок монтируется самостоятельно.

    Организуют два независимых объектных потока работ, каждый из них может включать не­сколько специализированных потоков по монтажу отдельных конструкций — колонн, подкрановых балок, элементов покры­тия и стеновых панелей.

    Каждый специализированный поток обеспечивают монтажным краном и соответствующим комп­лектом монтажных приспособлений.

    Если возводимое здание имеет значительную площадь, его делят на несколько захваток.

    В зависимости от возможной и целесообразной степени совмещения строительных работ, монтажа конструкций и тех­нологического оборудования промышленные здания возводят открытым, закрытым, совмещенным или комбинированным методами (рис. 9.1).

    Эти методы отражают разные степени со­вмещения и последовательности работ, что всегда необходимо учитывать при организации монтажа строительных конструк­ций и возведения зданий.

    Рис. 9.1.

    Методы совмещения циклов строительства:
    I— открытый: 1 — возведение подземной ча­сти; 2 — монтаж каркаса; 3 — монтаж техно­логического оборудования; 4 — отделочные работы; II — закрытый: 1 — подземная часть под каркас; 2 — каркас здания; 3 — подзем­ная часть технологического оборудования и коммуникации; 4 — монтаж технологическо­го оборудования; 5 — отделочные работы; III— совмещенный: 1 — отрывка общего кот­лована сооружения; 2 — бетонирование фун­даментов под оборудование; 3 — монтаж каркаса здания; 4 — монтаж технологическо­го оборудования; 5 — отделочные работы; IV— комбинированный — производство ра­бот открытым (I) и закрытым (II) способами

    Источник: https://poisk-ru.ru/s38705t2.html

    Железобетонный каркас многоэтажных зданий

    Читайте также:

    1. II. Гигиенические требования к участку и территории жилых зданий
    2. Архитектура жилых зданий
    3. Архитектура зданий и сооружений канала им. Москвы, 1932-1937 гг.
    4. Архитектура общественных зданий массового строительства 1955-1980-х гг.
    5. Архитектурно-планировочные приемы при реконструкции жилых зданий ранней постройки
    6. Архитектурно-художественные средства и категории для формирования общественных зданий.
    7. АРХИТЕКТУРНЫЕ РЕШЕНИЯ ЗАГЛУБЛЕННЫХ ЗДАНИЙ
    8. Безопасности зданий и сооружений
    9. Бескаркасная система
    10. Вентиляционные устройства зданий
    11. Внезапное обрушение сооружений и зданий
    12. Водоотводс покрытий промыш­ленных зданий может быть наруж­ным или внутренним.

    ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ …
    УЗЛЫ

    СМЕШАННЫЕ КАРКАСЫ.

    Каркас, у которого сжатые и изгибаемые элементы выполнены из различного материала, называют смешанным.

    Для одноэтажных про­мышленных зданий целесообразны каркасы следующих видов: колонны железобетонные, подкрановые бал­ки, несущие конструкции покрытия стальные; колонны железобетон­ные, несущие элементы покрытия деревянные; колонны металличе­ские, конструкции покрытия дере­вянные.

    За счет рациональной работы элементов каркаса: железобетон­ных (на сжатие), металлических и деревянных (на изгиб) снижается материалоемкость здания.

    Умень­шение массы покрытия позволяет сократить размеры сечения колонн и подошвы фундаментов.

    В райо­нах с производственной базой по выпуску железобетонных, сталь­ных и клееных деревянных конст­рукций применение смешанных каркасов наиболее эффективно.

    Наиболее распространены кар­касы с несущими элементами по­крытия из металла. Характерными узлами таких каркасов являются:

    опирание стальных подкрано­вых балок на железобетонные ко-

    лонны (рис. 63,а); осуществляют через опорные торцовые ребра. Балки закрепляют к колонне бол­тами и планками, а между собой.Соединяют болтами, пропускае­мыми через опорные ребра;

    установка металлических ферм на железобетонные колонны через опорную плиту (рис. 63,6). Уста­новленные конструкции закрепля­ют анкерными болтами, заделан­ными в оголовке колонны.

    В смешанных каркасах несу­щими элементами покрытия (рис. 64) могут быть балки, фермы и арки из клееной древесины. При равных нагрузках и пролетах мас­са таких конструкций почти в 5 раз меньше, чем из железобетона.

    Отдельные узлы клееных дере­вянных конструкций приведены на рис. 64,д, е, ж.

    Многоэтажные промышленные здания возводят, как правило, кар­касными. Каркас многоэтажного промышленного здания представ­ляет собой систему пространствен­ных рам, которы-е воспринимают все виды вертикальных и горизон­тальных нагрузок.

    В современном промышленном строительстве каркасы выполня­ются сборными железобетонными, а при возведении зданий в южных и сейсмических районах каркасы могут быть из монолитного или сборно-монолитного железобетона. Для зданий, строящихся в трудно­доступных районах или со значи­тельными нагрузками на перекры­тия, допускаются стальные кар­касы.

    По особенностям конструктив­ного решения железобетонные кар­касы делятся на:

    стоечно-балочные (рис. 66,а) — наиболее распространенные в про­мышленном строительстве с сет­ками колонн 6X6, 9X6, 12X6 м, собираемые из унифицированных сборных элементов;

    стоечно-балочные с увеличен­ным пролетом вверху (рис. 66,6), возводимые из унифицированных сборных элементов и с использо­ванием балок или ферм в покры­тии;

    большепролетные (рис. 66,в) с сетками колонн 12×6, 18X6 м, монтируемые из унифицированных сборных элементов и с применением безраскосных ферм, образую­щих межферменные этажи;

    безбалочные (рис. 66,г) с сет­ками колонн 6X6, 9X6, 9X9 м, собираемые из унифицированных сборных элементов, образующих гладкую поверхность потолков междуэтажных перекрытий;

    с монолитными перекрытиями (рис. 66,

    Источник: http://refac.ru/zhelezobetonnyj-karkas-mnogoetazhnyx-zdanij/

    Монтаж железобетонных конструкций каркасных многоэтажных зданий

    Общие сведения. Наиболее распространенные многоэтажные жилые, общественные и производственные каркасные здания – с ячейками каркаса 6 х 6 и 9 х 9 м, возможны и другие пролеты, например 12 м и промежуточные. Высота этажа 3; 3,3; 3,6; 7,2 м. Ширина зданий чаще всего 12; 18; 24 и 36 м.

    В верхних этажах могут быть зальные помещения высотой до 10,8 м, пролетом на всю ширину здания или его часть, в том числе с мостовыми кранами или без них. Протяженность здания кратна параметру ячейки. Для несущих каркасов применяют колонны на один, два, три этажа.

    В зависимости от объемно-планировочных решений здания строят с поперечным или продольным расположением ригелей, по которым укладывают плиты перекрытий соответственно в продольном или поперечном направлении.

    Сборка каркаса зданий – это взаимоувязанный процесс монтажа колонн, ригелей, диафрагм жесткости, связевых и междуэтажных плит перекрытий.

    Элементы устанавливают в такой последовательности, которая обеспечивает жесткость и пространственную неизменяемость каркаса.

    Последовательность монтажа в каждом конкретном случае определяется проектом производства работ и комплектом монтажной оснастки, которую будут применять для установки и выверки конструкций: индивидуальных (одиночных) или групповых приспособлений.

    Монтаж с применением индивидуальных средств монтажной оснастки

    В строительстве чаще всего применяют индивидуальные средства монтажной оснастки, с помощью которых выверяют и временно закрепляют конструкции.

    В состав комплектов индивидуальных средств монтажной оснастки для монтажа многоэтажных каркасов входят (см. схему ниже, поз. а …

    в): клинья и вкладыши, опорные балки, анкерные устройства, хомуты, подкосы и горизонтальные распорки, кондукторы. В отличие от групповых индивидуальные средства более универсальны и просты в применении.

    Схемы установки многоэтажных колонн с помощью комплекса индивидуальных средств монтажной оснастки

    а – расположение колонн и приспособлений, б – закрепление колонны подкосами, в – хомут для закрепления подкосов к колонне; 1 – стакан фундамента, 2 – инвентарная балка, 3 – колонна, 4 – хомут, 5 – подкос, 6 – фаркопф подкоса, 7 – клинья, 8 – анкерное устройство, 9 – обжимный канат.

    Клинья и клиновые вкладыши применяют для выверки и закрепления колонн в стаканах фундаментов. Опорные балки состоят из двух соединенных планками швеллеров и имеют в верхней части петли для крепления подкосов, а в нижней – концевые упоры для закрепления за стаканы фундаментов (см. схему выше, поз. а, б).

    Анкерные устройства 8 представляют собой П-образную рамку с отверстиями в верхней части, через которые проходит захватный крюк, перемещаемый с помощью натяжной гайки. Хомут (см. схему выше, поз.

    в) для крепления подкоса к колонне выполнен в виде углового упора, который закрепляют на колонне с помощью каната с натяжным устройством.

    Подкосы 5 состоят из телескопически соединяемых труб с натяжными фаркопфами 6 и захватными устройствами на концах для закрепления за петли или проушины хомута и петли опорных балок или других конструкций. Кондукторы предназначены для временного закрепления и выверки колонн, стыкуемых по высоте с оголовками ранее установленных колонн.

    Колонны первого монтажного яруса устанавливают теми же методами, что и при монтаже одноэтажных зданий.

    Однако при этом устанавливают подкосы и распорки, удерживающие колонны таким образом, чтобы они не мешали укладке ригелей и связевых плит между колоннами. До начала монтажа колонн на захватке укладывают опорные балки 2 (см.

    схему выше) и крепят их к петлям фундаментов с помощью анкерных устройств. Опорные балки не укладывают в тех местах, где устанавливают диафрагмы жесткости каркаса.

    На монтируемую колонну на складе надевают хомут 4 и на него навешивают два подкоса 5, после чего колонну стропят и поднимают краном. Поданную на монтаж колонну устанавливают в стакан фундамента и временно закрепляют с помощью клиновых вкладышей (клиньев) 7 и двух подкосов 5.

    Читайте также:  Расчет материалов для односкатной крыши

    После этого колонну расстроповывают и выверяют. В вертикальное положение колонну устанавливают с помощью теодолитов по двум осям. По мере монтажа колонны замоноличивают в стаканах фундаментов. Подкосы снимают с колонн после раскрепления каркаса ригелями и плитами в уровне двух нижних этажей.

    Ригели монтируют после колонн (см. схему ниже, поз. а … в). Перед монтажом ригели очищают, выпрямляют арматурные выпуски и закладные детали и ригели насухо опирают на консоли колонн. На каждой конструктивной ячейке здания монтируют вначале нижние, а затем верхние ригели.

    Рабочее место монтажников – на инвентарных площадках.

    Работы выполняют в такой последовательности. Монтажник 3-го разряда стропит ригель и подает команду машинисту крана на подъем. Машинист подает краном ригель к месту установки. Монтажник 5-го разряда руководит работой крана.

    Монтажники 4-го и 3-го разрядов, находясь на переставных подмостях-площадках, принимают ригель, укладывают его на полки и выверяют.

    В поперечном направлении ригели устанавливают в проектное положение, совмещая их оси (выпуски верхней арматуры) с осями (выпусками арматуры) колонн, в продольном – соблюдая равные площадки опирания концов ригеля на консоли колонн (разность площадок опирания концов ригеля на консоли не должна превышать ± 5 мм).

    После выверки ригелей их опорные закладные детали приваривают прихваткой к закладным деталям консолей колонн и ригель расстроповывают.

    Установка ригеля

    а – нанесение осевой риски на колонну, б – установка ригеля, в – рихтовка ригеля при выверке.

    Убедившись в том, что колонны и ригели в смонтированной ячейке находятся в проектном положении, монтажники окончательно закрепляют ригели ванной сваркой выпусков арматуры, сваркой закладных деталей, замоноличиванием стыков (после сдачи по акту сварочных работ). Затем монтируют диафрагмы жесткости каркаса (см. схему ниже, поз. а, б) с полкой, заменяющей ригель.

    Монтаж внутренних стен – диафрагм жесткости – в каркасном здании

    а – установка, б – временное закрепление; 1 – подкос, 2 – диафрагма с полкой, заменяющей ригель, 3 – универсальный строп, 4 – переставная струбцина со стойкой. Для временного крепления и выверки диафрагм применяют переставные струбцины 4.

    Панели жесткости каркаса без полки, заменяющей ригель, монтируют до установки ригеля в этом пролете. При этом вместо временных креплений каркаса на месте установки диафрагмы ставят равноценные крепления с другой стороны колонны, например горизонтальные связи-распорки.

    Организация рабочего места и последовательность операций показаны на схеме ниже, поз. а, б.

    При строповке к панели привязывают две оттяжки из пенькового каната такой длины, чтобы при подаче панели, когда она находится на 1,5 м выше верха колонн, конец оттяжки находился у перекрытия. Панель опускают развернутой под углом к проектному. Опустив так, чтобы до перекрытия оставалось 3 .

    .. 4 см, панель заводят на место (см. схему ниже, поз. а), фиксируя по рискам 4, и устанавливают на растворную постель 5. При натянутых стропах (см. схему ниже, поз. б) сначала ломиками доводят низ панели до проектного положения, фиксируя грань панели по рискам.

    Затем, навесив рейку-отвес 7, выверяют панель по вертикали. Убедившись в правильности положения панели, сваривают прихваткой закладные детали 6 панели и колонны и только после этого отцепляют крюки стропа.

    Вместо прихватки для временного крепления используют треугольные стойки, которые прикрепляют к панели и перекрытию.

    Установка безригельной панели жесткости

    а – опускание на растворную постель, б – выверка; 1 – колонна, 2 – панель, 3 – ригель, 4 – разметочные риски, 5 – постель из раствора, 6 – закладные детали для крепления панелей к колонне и между собой, 7 – рейка-отвес, 8 – монтажный столик; M, М – монтажники.

    Связевые плиты укладывают на полки ригелей после того, как ригели приварят к консолям колонн. В каждой ячейке здания сначала укладывают связевые плиты нижнего, а затем верхнего этажа (см. схему ниже, поз. а); работы выполняют в такой последовательности.

    Монтажник 3-го разряда стропит плиту и подает команду машинисту крана на подъем. Поскольку плиту нужно заводить между верхними ригелями, ее подают на монтаж в наклонном положении.

    При наводке плиты монтажники 5-го – 3-го разрядов находятся на подмостях-площадках.

    Сначала укладывают нижний конец плиты со стороны хомута, расположенного внутри пролета, а затем другой конец плиты со стороны хомута, расположенного с внешней стороны.

    После установки связевой плиты в проектное положение ее временно крепят с помощью электроприхватки или другим способом, а затем снимают стропы.

    Укладка связевой (распорной) (а) и рядовой (б) плит перекрытия

    Плиты перекрытий сначала первого, а затем второго этажей устанавливают после монтажа и приварки к полкам ригелей связевых плит в пролетах между кондукторами (см. схему выше, поз. б).

    Плиты устанавливают на слой раствора или цементно-песчаной пасты. Если предусмотрено проектом, допускается укладка плит насухо с последующей зачеканкой швов раствором.

    При монтаже плит монтажники, находящиеся на распорных плитах, принимают плиту и укладывают ее в проектное положение.

    Лестничные площадки и марши каркасно-панельных зданий монтируют так же, как в блочных или крупнопанельных (см. соответствующие разделы и страницы сайта).

    Источник: http://www.armaxbio.com/1508.html

    Каркасы многоэтажных промышленных зданий

    Каркас многоэтажных промышленных зданий состоит из колонн и балочных или безбалочных междуэтажных перекрытий и покрытия. В зданиях с балочными перекрытиями ригели и колонны связаны между собой в узлах сваркой закладных деталей, т. е. шарнирно, в этом случае каркас в целом воспринимает только вертикальные нагрузки.

    Такая конструктивная схема здания называется связевой. Ветровые и другие горизонтальные нагрузки воспринимают перекрытия, которые передают их на торцовые стены и стены лестничных клеток. Иногда устраивают специальные стены или диафрагмы для обеспечения жесткости и устойчивости каркасного здания связевой системы.

    Многоэтажные здания могут также иметь каркас рамной конструкции. В этом случае поперечными железобетонными рамами с жесткими узлами обеспечивается пространственная жесткость здания.

    Балочная схема многоэтажных зданий является наиболее распространенной. При этой схеме в поперечном направлении располагаются ригели, опирающиеся на консоли колонн, а по ригелям укладываются сборные железобетонные ребристые или пустотелые настилы. Настилы, укладываемые вдоль разбивочных осей ряда колонн, имеют вырезы для пропуска колонн (рис. 15). Ригели имеют тавровое поперечное сечение.

    Рис. 15. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями

    Колонны делают высотой на этаж, при этом стыки колонн располагаются не в уровне междуэтажного перекрытия, а на 60 см выше него. Для унификации размеров всех сборных элементов сечения колонн, ригелей и настилов перекрытий всех этажей принимают одинаковыми. Узлы и стыки сборных элементов выполняются сваркой закладных стальных частей с последующим замоноличиванием (рис. 16).

    Рис. 16. Сопряжение элементов каркаса:

    а — ригелей и настилов; б, в — ригелей с колоннами; 1 — колонна; 2 — ригель; 3 — настил.

    Стальные планки, заложенные в нижнем поясе ригелей, привариваются к планкам, заложенным в консоли колонн. Планки в консолях шире планок ригелей, благодаря чему сварные швы накладываются в нижнем положении, самом удобном для производства сварочных работ.

    Поверху ригели соединяются стыковыми накладками, которые обнимают колонну с двух сторон и привариваются к закладным планкам верхнего пояса ригелей. Вертикальные зазоры между торцами ригелей и колонной заполняют бетонной смесью на мелком гравии или цементным раствором.

    Элементы настила соединяются с ригелями сваркой закладных деталей.

    Вместо ригелей могут быть применены парные прогоны, которые опираются на консоли вдоль разбивочных осей колонн. На прогоны укладываются многопустотные настилы. Швы между элементами настила замоноличиваются. Перекрытие получается с гладким потолком, что является большим преимуществом перед перекрытием с ребристым настилом.

    Безбалочная схема многоэтажных промышленных зданий в сравнении с балочной обеспечивает большую полезную высоту помещений так как само перекрытие имеет меньшую высоту (рис. 17). Сетка колонн 6 X 6 м.

    Основные несущие элементы безбалочного перекрытия — это колонны с капителями, на которые опираются многопустотные надколонные панели толщиной 30 см. На надколонные панели в свою очередь опираются пролетные панели перекрытия толщиной 16 см.

    Капители имеют форму усеченной пирамиды с квадратным основанием и с отверстием посередине, через которое проходит колонна.

    Капитель выполняет роль обоймы стаканного типа, которая охватывает верхушку колонны, опирается на консоли колонны и скрепляется с ними путем приварки закладных деталей.

    Рис. 17. Многоэтажное промышленное здание

    со сборными безбалочными перекрытиями.

    Поэтажный стык колонн осуществляется в пределах капители. Сборные безбалочные перекрытия сложны в монтаже и неэкономичны по расходу бетона и стали, поэтому применяются редко.

    Более экономичными являются сборно-монолитные безбалочные перекрытия, которые устроены следующим образом: плоская железобетонная плита с отверстием посередине для пропуска колонны служит капителью; на капители опираются межколонные предварительно напряженные многопустотные панели, на которые в свою очередь опираются пролетные панели (рис.18).

    Рис. 18. Сборно-монолитное безбалочное перекрытие:

    а — план; б — разрез.

    По межколонным панелям укладывается арматурная сетка, которая сваривается с выпусками арматуры пролетных панелей и заполняется бетоном.

    Такая сборно-монолитная конструкция безбалочного перекрытия благодаря тому, что элементы не разрезаны, отличается большой жесткостью.

    Достоинство сборно-монолитного перекрытия — значительно меньший расход бетона и стали по сравнению со сборным; недостаток — применение монолитного бетона.

    Рекомендуемые страницы:

    Воспользуйтесь поиском по сайту:

    Источник: https://megalektsii.ru/s28687t4.html

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector