Несущая способность пространств конструкций определяется не величиной поперечного сечения несущих плоскостных элементов, а гл. Образом пространственной формой конструкции.

Например: Н попереч. сечения фермы = 1/6 – 1/12 от величины пролета,

Ригеля стальн. рамы = 1/25 – 1/30;

Ж/б плит = 1/20 – 1/30;

Для купольных ж/б покрытий толщ. сечения = 1/500 – 1/750.

Толщина сечения оболочек определяется требованиями обеспечения местной устойчивости.

Пространственно-конструктивные системы можно использовать для покрытий разнообразных форм в плане:

 

 

Выбор системы несущих конструкций покрытий зальных помещений в каждом конкретном случае зависит от:

· ОПР здания,

· природно-климатических условий,

· возможностей индустриальной базы стр-ва.

 

 

Элементы каркасов

 

Унифицированные рамно-связевые и связевые сборные ж/б каркасы многоэтажных общественных зданий состоят из следующих элементов: фундаментов, колонн, стенок-диафрагм жесткости, ригелей, пане­лей перекрытий.

1. Фундаменты:

· под колонны каркаса - стаканного типа;

· под стенки-диафраг­мы – ленточного (монолитные).

2. Колонны кар­касов общественных зданий Н = l - 4 эт. с планировочной сеткой в пределах 6х6 м имеют сечение для всех этажей обычно не более 300х300 мм,

· для зданий 5-12 эта­жей – 400х400 мм.

· для зданий с укрупнен­ной сеткой (9х9; 12х12 м) – 600х600 мм.

Колон­ны – из сборных элементов с двух- и односторонними консолями для средних и крайних ря­дов опор. Сборные элементы колонн рассчи­таны на высоты этажей 3,3; 3,6; 4,2 м; для укрупненной сетки – 4,8 и 6 м.

Для подвальных и технических этажей предусмотрены элементы 2,9 и 2,4 м.

В эле­ментах колонн нижних этажей высотных зда­ний, воспринимающих значительные нагруз­ки (до 2000т 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.

В настоящее время в строительстве применяют два типа стыков колонн.

1. С опиранием на стальные оголовки на торцах каждого элемента со сваркой их по контуру. Применяются такие стыки для зданий средней этажности, а для многоэтажных он недостаточно надежен, т.к. передача усилий осуществляется неравномерно и возможен эксцентриситет, кроме этого, неэкономично расходуется сталь.

2. «Сухой стык» - с опиранием непосредственно на бетон со сваркой угловых стержней арматуры встык (передача усилий – с бетона на бетон) через плоские или сферические торцовые поверхности колонн. Преимущество «сухого стыка» состоит в экономии металла и высокой индустриальности осуществления. Для удобства монтажа этот стык распола­гается над перекрытием на 0,6-1 м.

Разработаны рекомендации по замене стыков колонн связевого каркаса серии 1.020-1/83 с подрезками бетона и ванной сваркой арматурных выпусков на контактные стыки с плоскими торцами и соединением продольной арматуры дуговой сваркой – многослойными швами (только для колонн 400х400 мм).

Колонны стальных каркасов высотных зда­ний делаются из широкополочных двутавров, сплошные, квадратные, пустотелые из угол­ков и др. Стыки стальных колонн осуществляются с помощью болтов или на­кладок на сварке.

3. Связевые диафрагмы унифицированных каркасов – ж/б стен­ки, жестко соединенные с колоннами на свар­ке с помощью закладных элементов. Стенки имеют в верхней части полки, что позволяет повысить их устойчивость, уменьшить затра­ты металла и использовать полки для опира­ния перекрытий. Толщина связевых стенок зависит от этажности зда­ний, принимается чаще всего – 140 мм. Высота - в этаж.

При шаге кол. = 7,2 и 9 м – составные стенки – из 2-х – 3-х изделий. Число свырных связей – не мен. 2 – х. Шаг – по расчету.

Рис. 17.5. Связевая стенка а - соединение связевых стенок с колоннами; б - опирание перекрытия на связевые стенки; 1 - связевые стенки; 2 - панель перекрытия; 3 - зачеканка бетоном; 4 - заглушка пустот панели; 5 - сварка; б - бетон замоноличивания (шпонка); 7 - выпуск арматуры из диафрагмы

4. Ригели унифицированных каркасов имеют тавровое сечение с двумя или одной (для крайних рядов) полками.

Высо­та ригелей зависит от величины пролета и составляет от 450 до 900 мм. Ширина риге­лей - 400 и 600 мм. Ригели имеют в концах подрезки, служащие для опирания на консоли колонн. Консоли Т. обр. получаются «скрытыми». Крепление ригелей в ме­стах опирания осуществляется на сварке к закладным деталям в консолях и к стальной накладке («рыбке»), приваренной к заклад­ным деталям в колонне. Это позволяет уни­фицировать соединение ригелей с колоннами во всех этажах здания.

5. Плиты перекрытий и покрытий для об­щественных зданий - те же, что и для жилых зданий, т. е. многопустотные толщ. – 220, 300 мм (для пролетов до 9 м) и сплошные толщ. 140 и 160 мм, шириной 1200 и 1500 мм.

В покрытиях (в основном) зданий с укрупненной сеткой - ребристые пане­ли пролетом 9 м и панели типа «ТТ» для пролетов 9, 12 и 15 м (1Т – добор для прол. 9 и 12 м).

В направ­лении, перпендикулярном к рамам между колоннами, укладываются специальные пли­ты-распорки. Образование жестких горизонтальных связей за счет перекрытия достига­ется замоноличиванием швов между плитами и сваркой закладных элементов.

В некоторых случаях в высотных зданиях через 3-5 этажей укладывается на сборные перекрытия монолитный слой армированного бетона толщиной 4-6 см.

Наряду с применением унифицированных каркасов ведутся поиски и разработка новых решений рамных конструктивных систем мно­гоэтажных зданий.