Рекомендуем вам также следующие ресурсы по темам, связаным с домами - строительство, недвижимость, дизайн интерьера :




 Новостройки и новые жилищные комплексы, обзоры

 





Железобетонный каркас промышленных зданий

По способу возведения железобетонные каркасы подразделяют на сборные и монолитные.

Сборный железобетонный каркас многоэтажных зданий с балочными перекрытиями в поперечном направлении конструируют по рамной схеме, предусматривающей воспринятие всех вертикальных и горизонтальных нагрузок жесткими рамными узлами (связи в плоскости рам отсутствуют), а в продольном направлении, как правило, — по связевой схеме, при которой геометрическая неизменяемость системы обеспечивается связями и жесткими диафрагмами. Возможно также решение, когда узлы рам выполняют жесткими не только в поперечном, ной в продольном направлении, однако в конструктивном отношении такая схема весьма сложна.

Монолитные каркасы применяют редко и главным образом в зданиях с повышенными требованиями к общей жесткости и устойчивости (монолитные каркасы решаются рамными в обоих направлениях), при больших статических и динамических нагрузках на перекрытия.

В зарубежной практике монолитные каркасы имеют широкое распространение, несмотря на то, что они имеют высокую трудоемкость и большую продолжительность возведения, требуют большого расхода лесоматериалов на опалубку. И только необходимость придания отдельным зданиям особо высокой жесткости и устойчивости, а также свойственная монолитному железобетону возможность создания разнообразных архитектурно-конструктивных форм не позволяет отказываться от монолитных каркасов.

Основными конструктивными схемами каркасов из монолитного железобетона являются: с поперечными рамами и продольными второстепенными балками; с продольными главными и поперечными второстепенными балками; с расположенными по колоннам в обоих направлениях балками и с опертыми по контуру плитами большой площади; с безбалочными перекрытиями (рис. 43).

 Железобетонный каркас промышленных зданий - конструктивные схемамы каркасов из монолитного железобетона

Наибольшей поперечной жесткостью обладает первая схема. Однако высокие ригели рам стесняют помещения по высоте, а часто расположенные второстепенные балки затеняют потолок и из-за них образуется застой загрязненного воздуха и газов.

Схема с безбалочными перекрытиями имеет наименьшую жесткость, но позволяет получать наименьшую высоту этажей при заданной высоте помещений и лучшее естественное освещение. Разница в высотах этажей зданий, возведенных по первой и последней схемам, может достигать 0,5м.

В целях более широкого применения стандартной инвентарной опалубки при возведении монолитных конструкций произведена унификация размеров монолитных фундаментов, колонн, балок и плит.

Фундаменты имеют размеры подошв от 150X1500 до 7200X6600 мм (кратные 300 мм) и высоту 1800, 2400 и 3000 мм (допускаются высоты 1500, 2100 и 2700 мм). Высоту ступеней рекомендуется принимать 300, 450 и 600 мм. Размеры подколенников кратны модулю 300 мм (от 900X900 до 1200X2700 мм).

Сечения колонн в диапазоне от 300X300 до 600X1200 мм изменяются по ширине через 100 и по высоте — через 100 и 200 мм. Если необходимо принять большие сечения, их ширина должна быть кратной 200 мм, а высота — 300 мм.
Для балок рекомендуются следующие размеры: ширина 150, 200, 300, 400, 500 мм и далее кратно 10 мм, высота — от 300 до 800 (кратная 100 мм), 1000, 1200 мм и далее кратно 300 мм. Отношение высоты сечения балки к ее ширине выбирают в пределах от 2 до 3.

Толщина плит изменяется: при толщине до 100 мм — на 10 мм, при толщине от 100 до 200 мм — на 20 мм, при толщине от 200 до 300 мм — на 50 мм, а при большей толщине — на 100 мм.

Элементы монолитного каркаса изготовляют из бетона марок 150, 200 и 300 и армируют сварными каркасами и сетками. Целесообразнее применять предварительно напряженные монолитные конструкции.

Сборные железобетонные каркасы подразделяют на балочные и безбалочные. Более распространены балочные каркасы, обеспечивающие зданию большую пространственную жесткость и устойчивость.

Для зданий с балочным каркасом разработаны унифицированные габаритные схемы и номенклатура сборных железобетонных конструкций (рис. 44). Параметры габаритных схем увязаны с габаритными схемами одноэтажных зданий в части привязки стен, колонн и температурных швов, что позволяет блокировать такие здания. Балочный каркас состоит из фундаментов, фундаментных балок, колонн, ригелей, плит и связей.

Фундаменты под колонны, как и в одноэтажных зданиях, применяют столбчатые с подколенниками стаканного типа. Колонны первого этажа устанавливают в стакан фундамента, верх которого располагают на отметке— 0,15 м.

Цокольные стеновые панели опирают на фундаментные балки, имеющие длину 4950 и 4450 мм.

В целях сокращения числа монтажных единиц и повышения эксплуатационной надежности зданий, основные колонны приняты укрупненными с разрезкой на 2 этажа (рис. 44, б). Для зданий с нечетным числом этажей предусмотрены дополнительные колонны на один верхний и средний этаж.

Элементы балочного железобетонного каркаса 

Рис. 44.     Элементы балочного железобетонного каркаса:
а — унифицированные габаритные схемы; б — колонны: s — ригели перекрытий; г — плиты перекрытий

 

Сечения колонн — 400X400 и 400X600 мм. Рекомендуется принимать колонны постоянного сечения для всех этажей (кроме подвального), а также для крайних и средних рядов. Необходимая несущая способность колонн обеспечивается изменением сечения арматуры и марки бетона в соответствии с нагрузкой.

Для опирания и крепления ригелей в колоннах предусматривают консоли и закладные элементы. Колонны изготовляют из бетона марок 200—500 и армируют сварными каркасами.

В зависимости от вида опирания (по верху или на полку) ригели имеют прямоугольное сечение и прямоугольное с полками (рис. 44, в).

В первом варианте сечение ригеля принимают 300X800 мм, во втором ширину ригеля в уровне полок 650 мм, высоту 800 мм. Указанные сечения ригелей одинаковы для сеток колонн 6Х 6 и 6X9 ж. Длина ригелей в зависимости от пролета (6 или 9 м), высоты сечения колонн (400 или 600 мм) и величины зазора между ригелями и колоннами (обычно 60 мм) принята 4980, 5280, 5480, 7980, 8280 и 8480 мм.

Для сетки колонн 6X6 м ригели запроектированы из бетона марок 200—300, а для сетки колонн 6X9 м — из бетона марок 300—400 с обычной или предварительно напряженной стержневой арматурой.

Жесткость сопряжения колонн и ригелей обеспечивается сваркой опорных закладных элементов и выпусков арматуры, а также замоноличиванием узлов.

Плиты перекрытий приняты двух типов: основные шириной 1485 мм и доборные шириной 740 мм (рис. 44, г). Высота плит равна 400 мм, а толщина полки 50 мм. Основные плиты снабжены поперечными ребрами высотой 200 мм. Для варианта опирания на полки ригеля плиты имеют длину 5550 и 5050 мм (плиты, примыкающие к торцам и температурным швам).

Длина основных плит для варианта опирания по верху ригеля — 5950 мм (этот вариант применяется при больших нагрузках от крупноразмерного провисающего оборудования).
Плиты, укладываемые по осям средних рядов колонн при варианте опирания по верху ригелей, имеют по торцам вырезы для пропуска колонн. Доборные плиты, укладываемые по наружным рядам колонн, одинаковы для обоих вариантов перекрытий.

Крепление плит к ригелям осуществляют сваркой закладных элементов. Швы между плитами заполняют бетоном. Для изготовления плит применяют бетон марок 200—400 и обычную или предварительно напряженную стержневую арматуру.

Стыки колонн располагают выше перекрытия на 600 мм, если плиты опираются по верху ригелей, и на 1000 мм при опирании плит на полки. Стыкуют колонны путем приварки стержней-накладок к оголовкам колонн, образуемым уголками и пластинами. Устанавливают колонны на центрирующие прокладки. Зазор между торцами колонн зачеканивают жестким раствором марки 300 и после установки сеток по периметру замоноличивают бетоном. Конструктивные детали балочных каркасов приведены на рис. 45.

В продольном направлении здания в каждом ряду колонн в середине температурного отсека ставят связи портального типа. Плиты, укладываемые между колоннами, используют в качестве распорок, передающих горизонтальные усилия на соединенный связями блок. В этих плитах предусматривают закладные детали для соединения между собой и для крепления упорных уголков.

Конструктивные детали балочных каркасов 

 

Рис. 45. Детали балочных каркасов многоэтажных зданий:

а —при опирании плит на полки ригелей; б — то же, по верху ригелей; в—соединение ригеля с колонной при опирании плит на полки ригелей; е — то же по верху ригелей; д — опирание плит на полку ригелей; е — то же, по верху ригелей: 1 — выпуски арматуры; 2 — закладные элементы в колонне и ригеле; 3 — то же, в плите; 4 — упорный уголок; 5 — накладки из стержней
 

 

Дополнительная жесткость здания в продольном направлении может быть обеспечена устройством продольных монолитных или сборных ригелей, уложенных вместо межколонных плит. Для опирания сборных продольных ригелей предусматривают стальные столики, привариваемые к закладным деталям колонн в уровне железобетонных консолей.

В конструктивном отношении верхние этажи, имеющие пролеты 12, 18 и 24 м и оборудованные кранами, не отличаются от одноэтажных зданий (сопряжение ригеля покрытия с колоннами — шарнирное).

Основные технико-экономические показатели железобетонных элементов балочного каркаса многоэтажного промышленного здания приведены в табл. 10.
 

Безбалочные каркасы многоэтажных зданий, применяемые для монтажа холодильников, складов и производств с повышенными требованиями к чистоте, состоят из следующих пяти конструктивных элементов: фундаментов, колонн, капителей, надколонных и пролетных плит. Сборные безбалочные каркасы по сравнению с балочными имеют примерно те же преимущества и недостатки, что и в монолитных вариантах.

Сетка колонн в безбалочных каркасах принята 6x6 м. Этажи обычно имеют одинаковую высоту, равную 3,6, 4,8 и 6 м. Элементы безбалочного каркаса показаны на рис. 46.

Элементы безбалочного каркаса

Колонны изготовляют сечением 400X400 мм и высотой на один этаж. Стыкуют колонны в пределах полости капителей, имеющих форму усеченной пирамиды размерами в плане 1750X1750 мм. Колонны первого этажа опирают на фундаменты с подколонниками стаканного типа.

Надколенные плиты приняты пустотными с полками для опирания пролетных плит. Размеры плит: длина 4800, ширина 2000 и толщина 300 мм. Пролетные плиты также проектируют пустотными толщиной 160 мм и размерами в плане 4250x4250 мм.

Капители прикрепляют к колоннам сваркой закладных элементов. В обоих направлениях по осям сетки на капители укладывают надколон-ные плиты, скрепляемые между собой арматурными стержнями, которые приваривают к закладным элементам (рис. 46, е).

Надколонные плиты соединяют с капителями сваркой. Пролетные плиты опирают на полки надколенных плит и скрепляют с ними сваркой закладных элементов. Верхняя часть отверстия капителей и пространство между торцами надколенных плит образуют стаканы, куда должны вставляться колонны следующего этажа. Оставшиеся зазоры предусмотрено заполнять бетоном на мелком гравии, создающим жесткий стык.

источник: Промышленные здания и их конструктивные элементы, С.В. Дятков


« Каркасы многоэтажных зданий Многоэтажные здания. возводимые методом подъема этажей »
Не нашли ответ на свой вопрос? Специалисты на нашем форуме помогут!