каркаса гражданских зданий.Колонны, ригели, междуэтажные перекрытия

Конструкции Сборного железобетонного

Колонны. Приняты сечением 300 х 300 и 400 х 400 мм высотой обычно на один, 2 - 4 этажа из бетона марок 300 и 400. Для зданий с укрупненной сеткой колонн (9 х 9; 12 х 12 м) колонны имеют сечение 600 х 600 мм. Колонны имеют консоли с одной или двух сторон. Они рассчитаны на высоты этажей 3,3; 3,6; 4,2 м и для укрупненной сетки дополнительно на 4,8 и 6 м. Для подвальных и технических этажей предусмотрены высоты колонн 2,9 и 2,4 м. В колоннах нижних этажей, воспринимающих значительные нагрузки (до 2000 т на колонну), устраиваются стальные сердечники с облицовкой слоем бетона в 6 – 8 см, для защиты от действия высоких температур при пожаре. Стальные сердечники позволяют сохранить те же размеры сечений колонн, что и в верхних этажах.

Наиболее сложная задача при проектировании сборного ж.б. каркаса - решение стыков колонн. В практике отечественного строительства сложились два типа стыков:

а) стыки, в которых усилия передаются через стальные элементы - опорные плиты или оголовники;

б) стыки, в которых осуществляется непосредственная передача усилий с бетона на бетон.

В стыках первого типа концы колонн снабжаются стальными пластиками или оголовниками, приваренными к продольной стержневой арматуре (рис.4.4, а, б).

Рис.4.4. Стыки сборных ж.б. колонн с гибкой арматуройа – стык колонн с помощью стальных листов (пластин), заанкеренных в бетон; б – стык колонн с помощью стальных оголовников, приваренных к продольной арматуре; в – сферический безметаллический стык сборных ж.б. колонн; г – плоский безметаллический стык ж.б. колонн (серия ИИ-04); 1 – стальная пластина верхнего оголовка; 2 – тоже, нижнего огловка; 3 – сварной шов; 4 – центрирующая металлическая прокладка; 5 и 6 – верхний и нижний стальной оголовник; 7 – продольная арматура; 8 – поперечная арматура; 9 – стыковые ниши; 10 – сферические бетонные поверхности; 11 – центрирующий бетонный выступ.

В стыках второго типа происходит передача усилий с бетона на бетон. Наиболее распространенной конструкцией данного стыка является сферическая поверхность торцов колонн с соединением арматурных стержней с помощью ванной сварки (рис 4.4, в).

В последнее время стали применяться плоские безметаллические стыки с центрирующей бетонной площадкой (рис. 4.4, г), которые требуют значительно более простых форм для их изготовления.

Стык колонн с жесткой арматурой в зданиях высотой до З0 - 40 этажей решают по принципу непосредственной передачи нагрузок с одного стального пакета на другой с помощью прокладной стальной плиты (рис.4.5, в).

Рис.4.5. Сборные ж.б. колонны с жесткой арматурой (мет. сердечниками)

а – общий вид колонны; б – типы сечения стальных сердечников; в – стык колонны; 1 – колонна; 2 – стальной сердечник; 3 – выпуски армтурных стержней; 4 – стальные закладные детали; 5 – полосы толщиной до 60мм; 6 – уголки; 7 – сварной шов; 8 – стержни продольной гибкой арматуры; 9 – хомуты; 10 – прокладная фрезерованная стальная пластина; 11 – монтажные болты; 12 – стальные ушки.

Опирание ж.б. колонн с гибкой арматурой на массив ф-та производят через железобетонные башмаки с бетонированием зазоров и вибрированием. Для обеспечения правильной передачи нагрузки колонны верхняя плоскость подкладной стальной плиты и торец стального сердечника колонны фрезеруется.

Ригели.

Унифицированный ригель выполняется с предварительно напряженной арматурой, таврового сечения, высотой 450 мм, шириной 400 мм (по ширине колонны) (рис.4.6 ). При больших пролетах (9 м или 12 м) высота ригеля принимается равной 600 и 900 мм, аналогичной конструкции. Ригель служит для опирания плит перекрытий, лестничных маршей и аналогичных элементов. Длина ригеля на 440 мм (340 мм при колоннах площадью сечения 300 х 300 мм² короче пролета, равного 6; 4,5 и З м.

Рис.4.7. Узел опирания сборного ригеля на колонну при пролетах 9 и 12м 1 – верхняя стальная рыбка; 2 – монтажная сварка; 3 – закладные детали; 4 – ригель h=900мм; 5 – ж.б. ригель h=600мм.

Междуэтажные перекрытия.В каркасных зданиях перекрытия обеспечивают жесткость и неизменяемость здания в горизонтальной плоскости и осуществляют передачу и распределение усилий от ветровой нагрузки на стенки жесткости. Сборные перекрытия превращаются здесь в жесткий горизонтальный диск.

Перекрытия в многоэтажных зданиях с унифицированным каркасом выполняются из многопустотных настилов высотой 220 мм с пустотами диаметром 140 мм.

Они отличаются от обычных настилов в увеличенной, по

противопожарным требованиям, толщине защитного слоя до 30 мм и в создании на боковых поверхностях шпонок (рис. 4.8, а, б), которые потом замоноличиваются.

Такое перекрытие обеспечивает передачу горизонтальных нагрузок на связевые диафрагмы при расстоянии между ними в пределах до 30 - 36 м.

Рис.4.8. Плиты перекрытий многопустотные (а, б), легкобетонные (в), ребристые (г) и типа ТТ

а – пристенная; б – рядовая; в, е – связевые; д – предварительно-напряженный настил типа ТТ-12 (пролетом 12м). 1 – ниши для строповочных петель 150х80; глубина 70; 2 – каналы пустот (диаметр 159; шаг 185) на торцовых гранях плит; 3 – ниши растворной шпонки (диаметр 120; шаг 200) на продольных гранях плит; 4 – подрезки для выпусков арматуры 140х80; глубина 45; 5 – продольные ребра; 6 – поперечные ребра; 7 – монтажные петли. Ширина настилов 1200 мм, но м.б. увеличена до З и даже 4,5 м при

пролете 6 м. Сейчас имеются примеры применения плоских беспустотных керамзитобетонных предварительно напряженных крупноразмерных настилов толщиной 140 и 160 мм с гладкими калиброванными поверхностями, которые обеспечивают необходимую изоляцию от воздушного шума.

По таким плитам без каких-либо дополнительных стяжек м.б. уложен синтетический рулонный ковер на упругой основе, обеспечивающий надежную изоляцию от ударного шума.

В большепролетных каркасных зданиях рационально применять ребристые настилы, что упрощает размещение вертикальных и горизонтальных санитарно-технических коммуникаций. Настилы могут иметь форму коробчатого настила или форму в виде «Т» или «ТТ» (рис. 4.8, г, д).

Важной составной частью перекрытия служит элемент, расположенный по осям колонн в направлении, перпендикулярном ригелям, и являющейся распоркой между колоннами. Этот элемент обеспечивает жесткость и устойчивость колонн как в монтажный период, так и в работе перекрытия как жесткого диска в период эксплуатации.