Каркасно-панельное домостроение. Элементы несущего остова крупнопанельльных зданий

Каркасно-панельное домостроение, как и крупнопанельное, является полносборным, т.е. все конструктивные элементы таких зданий изготавливаются в заводских условиях и из этих элементов на строительных площадках собирают дома.В каркасно-панельном домостроении могут применяться следующие конструктивные схемы: с полным поперечным каркасом; с полным продольным каркасом; с полным пространственным каркасом; с неполным поперечным каркасом и несущими наружными продольными стенами; с полным безбалочным каркасом и с неполным безбалочным каркасом. Пространственная жёсткость зданий обеспечивается колоннами и опирающимися на них ригелями, а также диафрагмами жёсткости, объединёнными горизонтальными жёсткими дисками перекрытия.

Элементы:

а) Колонны. Колонны в полносборном железобетонном каркасе могут иметь длину (высоту) от одного до пяти этажей, что позволяет в каркасах зданий определенной этажности и высоты применять бесстыковые колонны. Такие колонны имеют поперечное сечение 300х300 мм и их устанавливают в зданиях высотой до пяти этажей и при сравнительно невысокой полезной нагрузке на перекрытия (до 280 МПа). Кроме бесстыковых колонн в каркасах могут применяться и стыкуемые элементы колонн высотой от одного до четырех этажей с поперечным сечением 400х400 мм и их используют в более высоких зданиях и под более высокие нагрузки.

В зависимости от вида каркаса (поперечный, продольный, пространственный), местоположения колонн в каркасе (средние и крайние ряды) и вида стеновых панелей (самонесущие и ненесущие) колонны на уровне каждого этажа могут быть одно-, двух-, трех- и четырехконсольными. Одноконсольные колонны устанавливают в крайних рядах поперечных каркасов с самонесущими стенами, двухконсольные – в крайних рядах продольных каркасов с самонесущими стенами и поперечных каркасов с ненесущими стенами, а также в средних рядах поперечных и продольных каркасов. Трех- и четырехконсольные колонны могут применяться в пространственных каркасах, при этом трехконсольные – в крайних рядах с самонесущими стенами, а четырехконсольные – в крайних рядах с ненесущими стенами и в средних рядах.

 

Рис. 4.2.Б. Вариант конструкции узла опирания балки на колонну каркаса:

а – общий вид узла; б – конструкция узла; 1 – колонна; 2 – балка; 3 – плита-настил (распорка) перекрытия; 4 – закладные детали; 5 – верхняя накладка; 6 - сварные швы

 

Кроме элементов колонн с консолями в каркасах с поэтажными платформенными стыками между элементами колонн могут также применяться бесконсольные элементы колонн высотой на этаж.

 

Торцы колонн или их элементов выполняют усиленными поперечным армированием и снабжают выпусками продольной арматуры, стальными оголовниками или закладными деталями для соединения этих колонн или их элементов между собой и с другими конструкциями. После сварки соединяемых элементов стыки омоноличиваются.

Б)Ригели

Горизонтальными несущими элементами в каркасах каркасно-панельных зданий, на которые укладывают несущие элементы перекрытий, являются опирающиеся на торцы или на обычные или скрытые консоли колонн железобетонные ригели прямоугольного сечения (одиночные или парные) или таврового сечения с одной или двумя полками в нижней части. При этом одиночные балки прямоугольного сечения опирают на торцы (платформенный стык) или консоли колонн, парные – на консоли колонн, а балки таврового сечения опирают на консоли (вариант скрытого стыка). Элементы перекрытий – плиты-настилы или плиты-панели - опирают по верху прямоугольных балок, а при тавровых или Z-образных балках их опирают на нижние полки балок, что позволяет уменьшить высоту этажа.

Размеры поперечных сечений балок зависят от величины перекрываемого пролета и величины воспринимаемых нагрузок. Применяют ригели высотой 450мм для зданий с пролётами 6 и 3 м с колоннами 300х300, 400х400мм. Ригели высотой 600 мм в зданиях с пролётами 9 м и колоннами 400х400мм. Ригели могут иметь как продольное, так и поперечное расположение.

На ригели опирают как многопустотные, так и рёбристые плиты.

в) Перекрытия

Перекрытия в каркасно-панельных зданиях с балочными каркасами выполняют из многопустотных или ребристых плит, при этом плитами перекрывают пролеты до 9 м. Номинальная ширина многопустотных плит-настилов или 1200, или 1500 или 1800 мм, а высота 220 или 300 мм. Ребристые плиты имеют номинальную ширину 1500 мм и высоту – 220 или 300 мм и их применяют или совместно с многопустотными настилами. Кроме многопустотных и ребристых плит-настилов для устройства перекрытий могут применяться плиты типа 2Т шириной 3000 мм и высотой 600 мм. Плиты-настилы и плиты типа 2Т в перекрытиях опирают на балки каркасов, при этом на прямоугольные балки их укладывают по верху, а на балки таврового сечения – на нижние полки.

Кроме плит-настилов в качестве несущих элементов перекрытий в зданиях с балочными каркасами могут применяться плиты-панели размером на перекрываемую ячейку (рис. 3.22.) и опирающиеся на балки каркаса, а в безбалочных каркасах - только плиты-панели размером на перекрываемую ячейку и опирающиеся своими усиленными углами непосредственно на торцы колонн каркаса (платформенный стык).

 

г) Стены-диафрагмы жесткости

Диафрагмы жёсткости представляют собой вертикально расположенные между колоннами на всю высоту здания внутренние стеновые панели, которые имеют полки для опирания плит перекрытия.

Поскольку в каркасно-панельных зданиях отсутствуют совместно работающие несущие продольные и поперечные стены, обеспечивающие пространственную жесткость и устойчивость несущего остова зданий, то каркасы этих зданий снабжают на всю высоту здания вертикальными стенами-диафрагмами, располагаемыми вплотную к колоннам вдоль и поперек здания. В плане здания стены-диафрагмы образуют ядра жесткости, имеющие крестообразную форму, форму прямоугольника или двутавра, или другую соответствующую форму. Стены-диафрагмы устраивают из железобетонных панелей толщиной не менее 140 мм и высотой на этаж и они имеют вверху двух- или односторонние полки-консоли для опирания несущих элементов перекрытий.

Рис. 4.7.А. Вариант поперечных сечений двух- и одно консольных железобетонных панелей стен-диафрагм жесткости

Панели стен-диафрагм могут быть глухими, с проемами, с вент.каналами, составными и др. Элементы составных стен-диафрагм между собой и стены-диафрагмы с колоннами и между собой соединяют сваркой закладных деталей, а швы между соединяемыми элементами заполняют раствором.

Компоновка ДЖтв плане может быть: П-образной, Н-образной, г-образной, т-образной и др.

ДЖ имеют свой монолитный фундамент шириной 400(500)мм.

д) Фундаменты

Конструктивные решения применяемых в каркасно-панельных зданиях фундаментов зависят от физико-механических характеристик грунтов основания площадки строительства и величины передаваемых на основание нагрузок. Фундаменты под колонны могут быть сборными железобетонными стаканного типа, свайными в виде куста свай под колонну с монолитными ростверками или сплошными в виде монолитной плиты. Под наружные самонесущие стены устраивают ленточные сборные или свайные ростверковые фундаменты.

Е) Балки и цокольные панели

Цокольная балка(панель) служит для опирания наруж.стен здания. Устанавливают по слою ц-п раствора(20мм) на обрезы фундаментов. Применяют цокольные балки высотой 460мм, толщина 250мм.

В зданиях с подвалами применяют цокольные панели, образующие стены подземных помещений. По верху балок и панелей устраивают гидроизоляцию толщиной 20 мм.

Ж)Стены

Панели несущих наружных стен изготовляют сплошными из бетонов на легких заполнителях, а при самонесущих стенах — также из двух- и трехслойных железобетонных панелей с утеплителем из минераловатных плит.

Длина панелей наружных стен равна шагу поперечных панельных стен-перегородок и для различных зданий в зависимости от их типа бывает 2,5; 2,8; 3,2; 3,6 и 6 м. Длина панелей поперечных стен для разных типов зданий бывает 5,2; 5,6 и 6 м.

Панели поперечных и продольных стен соединяют между собой сваркой закладных деталей и выпусков арматуры с последующим замоноличиванием стыков.

Панели внутренних поперечных и продольных стен имеют толщину 14 и 16 см.