Конструктивні схеми каркасів - студопедія

Лекція. Каркасно-панельні будинки.

Каркас призначений для сприйняття всіх навантажень, що діють від будівлі, і передачі їх через фундаменти основи.

Несучі елементи збірного залізобетонного каркаса включають: колони висотою на Один-два поверхи з одного консоллю для крайнього ряду і двома консолями для середнього ряду; ригелі таврового перетину з полицею для обпирання плит перекриттів; стіни діафрагми з бетон-них панелей, що мають одно- або двосторонні консольні полиці у верхній зоні для обпирання перекриттів. Крім того, в номенклатуру елементів системи входять фундаменти, панелі стін-діафрагм, связевиє балки, елементи сходів і ін.

До переваг каркасно-панельної системи перед іншими системами відносять фіксовану передачу навантаження, можливість зведення багатоповерхових і висотних будівель, забезпечення надеж-ного контролю якості виробів, стиків і виконання робіт; відно-сительно невеликий вплив випадкових ексцентриситетів; можливість застосування великих кроків і прольотів (до 18 м), уніфікує-ванних конструктивних елементів; можливість розміщення в пер-вих поверхах будівель підприємств громадського обслуговування без зміни конструктивної схеми будівель; можливість включення в будівлю приміщень великих площ і, при необхідності, після-дме перепланування.

До недоліків каркасно-панельної системи можна віднести по-щення в порівнянні з безкаркасними будівлями витрата сталі (до 20-30% », збільшення числа елементів, які монтує з різницею в їх масі, збільшення вартості (на 5-10%) і трудомісткості (на 10 -15%).

Обсяги будівництва багатоповерхових каркасних будинків различ-ного призначення в сейсмонебезпечних районах становлять значну частку від загальних обсягів. У каркасних конструкціях проектується переважна частина громадських будівель і деякі висотними житловими будинками в великих містах. Значні масштаби будівельник-ства каркасних будинків в сейсмічно активних районах багатьох за-рубіжних країн.

Будинки можуть проектуватися з повним і неповним каркасом. При повному каркасі колони встановлюють як усередині, так і по периметру будівлі. Вони сприймають навантаження від покриттів, пере-критий і навісних стін.

При неповному каркасі колони розмішають тільки всередині будівлі, а зовнішні стіни є не тільки огороджувальними, а й несучі-ми. У каркасних остовах будівель можлива конструктивна схема без ригелів (безригельний каркас) з опорою перекриттів і покриттів не-посередньо на колони.

Каркаси можуть бути одноповерховими і багатоповерховими, однопрогоновими і багатопрогоновими з консолями і без консолей (рис. 1).

Однопрогонові одноповерхові каркаси використовують для громадськості-них будівель з великими приміщеннями. Каркаси житлових будинків зазвичай проектуються двопрогінна.

А - види каркасних будинків: а - одноповерхова однопролітного; б, в, г - багатоповерхове, двох-, трьох- і багатопрогонових; б - з консолями; в, г - без консолей; Б - компонувальні схеми каркасних будинків: а -рамні; б-рамно-связевая; в - связевая; г - каркасно-ствольна

У висотних будівлях (як правило із зарубіжної практики) висо-та може досягати декількох сотень метрів. У цих випадках вимагають-ся спеціальні заходи, що забезпечують малу деформативність і необхідну жорсткість проти впливу горизонтальних сил. На рис. 2 наведені сучасні рішення несучих конст-рукцій висотних будівель.

Необхідну жорсткість і стійкість каркасів досягають при-трансформаційних змін рамної, связевой або рамно-связевой конструктивних сі-стем (рис. 1).

Рис.2. Конструктивні системи висотних будівель

I - рамна система; Л - полужесткая рама; III - жорстка рама; IV -решетчатая ферма, що взаємодіє з рамою; V- просторова система

"Труба"; VI - "труба" в фермі

При рамної системі діють на будівлю вертикальні і го--різонтального навантаження сприймають поперечні і поздовжні рами, утворені жорстким з'єднанням колон і ригелів. При-сування рамної системи доцільно при невеликій поверховості будинків, тому що з підвищенням поверховості важко забезпечити уніфіка-цію колон. Рамні каркасні схеми використані в будівництві ряду багатоповерхових будинків Москви і Києва.

В'язева система дозволяє уніфікувати основні еле-ти каркаса - колон і ригелів. Діафрагми жорсткості при цьому мо-гут бути наскрізними у вигляді сталевих діагональних або портальних конструкцій або суцільними у вигляді залізобетонних стінок.

У в'язевих каркасах, крім вертикальних діафрагм, має в своєму розпорядженні-екпортувати з інтервалом 24-36 м, передбачаються (через кілька ця-лень) горизонтальні діафрагми жорсткості. Їх роль зазвичай виконують-ють замонолічених залізобетонні перекриття.

В'язевий системі в каркасно-панельному будівництві в після-днее час відводиться провідне місце.

Рамно-связевая система каркаса поєднує в собі рами і диафраг-ми жорсткості. Горизонтальні і вертикальні навантаження сприйнятий-мают і ті і інші, а розподіл зусиль між ними відбувається в залежності від співвідношення жорсткостей. Таку систему целесо-образно застосовувати при металевих і монолітних залізобетон-них каркасах. Рамно-связевой каркас більш доцільно вико-ти в сейсмічних районах.

Застосування безригельного каркаса дає свободу планування і перепланування внутрішнього простору при зміні демографічного складу сім'ї.