Многоэтажные железобетонные конструкции общественные и промышленные здания

Для многоэтажных общественных и промышленных зданий, в зависимости от нагрузок и пролетов, используются разные рамы с разными уклонами колонн. Иногда в одном и том же здании они объединяют большие пространства (коридор) и маленькие комнаты, то есть используются каркасы со смешанной сеткой колонн. В общественных зданиях используются усиленные рамы и большие пролеты, в промышленных зданиях – каркасные рамы и длинные пролеты. Вертикальные несущие элементы таких зданий включают колонны, балки, диафрагмы, стержни жесткости. Высота промышленных зданий определяется условиями технологического процесса и обычно принимается равной 3 … 7 этажам. Предполагается увеличить количество этажей до 8 … 10 и более. Согласно требованиям объединения высота пола кратна 1,2 м. Ширина здания обычно составляет 12 … 60 м. Самые популярные сетки столбцов 6×6, 9×6 и 12x6m. Размеры колонной решетки назначаются с учетом временных нагрузок (10 … 30 кН / м 2).

Пространственная структура промышленных зданий решается с помощью смешанной системы. Прочность и устойчивость направления рамы с жесткими узлами в продольно-вертикальных стальных полосах вдоль колонн, расположенных в каждом продольном ряду или реже в ряду колонн и более. Если в других случаях, чтобы обеспечить устойчивость рамы в продольном направлении, можно расположить «фундаментные рамы» в одном или нескольких пролетах. Многоэтажные сборные рамы разделены на отдельные элементы, соединенные жесткими соединениями. Наиболее распространенные сборные рамы с перекладинами и соединениями колонн выполнены на консолях.

Промышленное решение – использование непрерывных сборных железобетонных колонн и потолков с двумя T-образными плитами. Колонны проходят через 1,2,3 или даже 4 этажа; последний более экономичен, поскольку уменьшает количество разъемов. В большинстве случаев соединение колонны расположено с плоскими концами колонн и осуществляется сваркой в ванне продольного армирования рабочей арматуры с последующей гомоноляцией. Возможно соединение фитингов и соединительных устройств с эпоксидной смолой. и т. д. Поперечное сечение колонн составляет 400 х 400 и 600 х 400 мм, класс бетона B20 … B50. Предварительно напряженные ребристые стержни шириной 1500 мм обычно рекомендуются для перекрытия промежуточных слоев. Панели, расположенные вдоль оси колонн, служат проставками и переносят продольные нагрузки на стыки,

Ригели имеют таурообразную и прямоугольную форму, в первом случае панели опираются на полки, во втором – на верхнюю часть ригеля. Ригели для пролетов 6 м выполнены из бетона класса В15 … В25, для пролетов 9 м – тон классов В30 … В40. Ригели для пролетов длиной 6 м изготовлены из армированного без предварительного натяжения и предварительного натяжения, а для пролетов длиной 9 … 12 м – только с предварительно натянутым армированием. Если условия процесса требуют большой сетки колонн, здание спроектировано с межэтажными полами. В этом случае безраскосные фермы жестко связаны с колоннами и выступают в роли болтов многоэтажных рам. Межфирменное пространство используется в производственных помещениях.

Многоэтажные промышленные здания с относительно небольшой несущей способностью (до 12,5 кН / м 2) могут быть решены с помощью системы связи в обоих направлениях с использованием легких каркасных конструкций. Колоны в этом случае имеют поперечное сечение 400х400 мм. Т-образные болты соединяются с колоннами скрытым соединителем. Перекрывающиеся панели могут быть плоскими с высотой сечения 220 мм или ребристыми с h = 300 мм. Пространственная жесткость таких зданий обеспечивается установкой на всех этажах вертикальных элементов – диафрагм из железобетона, стали или многоэтажных однопролетных панелей.

При проектировании, даже учитывая только основные особенности деформации многоэтажных зданий, для их расчета используются компьютеры. Для многих конкретных конструкций, когда мы видим удары, можно использовать даже упрощенные схемы, например, чтобы разделить пространственную систему здания на части, каждая из которых рассчитывается независимо от нагрузок, которые были применены к нему как плоская система. В таких случаях для расчетов могут использоваться методы инженерных расчетов, хорошо известные разработчикам и вспомогательным таблицам. Такой подход необходим в начальном приближении усилий, возникающих от строительных компонентов, и во многих случаях обеспечивает достаточную точность.

Железобетонные конструкции многоэтажных жилых домов

Строительные клетки. Многоуровневые гражданские каркасные здания широко используются для размещения коммерческих предприятий, таких как администрация, многоквартирные дома и т. Д. Они обычно решаются путем соединения каркасных систем или систем соединения, причем последние используются чаще. Вертикальные несущие элементы таких зданий включают колонны, диафрагмы и стержни жесткости. Колонны зданий массовой постройки высотой до 16 этажей имеют единый профиль 400х400 мм. Увеличение их несущей способности на нижних этажах достигается за счет увеличения класса бетона (до B60) и процента армирования с помощью гибкого армирования (до = 15%). В то же время следует установить продольную арматуру из стали A-III. Жесткая арматура может использоваться для колонн в более высоких зданиях, но использование ее в колоннах приводит к высокому расходу стали.

Можно увеличить несущую способность колонн и поддерживать их однородное поперечное сечение за счет поперечной арматуры, часто расположенной сварной арматурной сеткой в связи с продольной обычной и особо прочной арматурой. В этом случае предельная продольная деформация бетона при сжатии увеличивается более чем в 2 раза, а напряжения в сжатой высокопрочной арматуре достигают значения предела текучести. Наряду с этим были предложения по усилению колонн на нижних этажах, нагруженных продольными силами с небольшими эксцентриками, стержней с высокопрочным гибким армированием.

Мембраны, которые воспринимают в основном горизонтальные нагрузки, обычно состоят из железобетонных плит толщиной 14 … 18 см, размещенных между колоннами и соединенных с ними с помощью сдвиговых усилий. Панели диафрагмы могут быть плоскими или двумя. Два кронштейна расположены в плоскостях, параллельных рамам рамы, соединяя их винтами. Панели армированы контурной и промежуточной рамой из брусьев диаметром 12 … 16 мм или с решетками диаметром 5 … 6 мм с шагом 200 мм, расположенными с обеих сторон. Соединение между панелями и колоннами осуществляется сваркой закладных деталей: вертикальные швы заполнены цементно-песчаным раствором, горизонтальные швы бетоном на мелком гравии. Горизонтальные мембранные соединения могут быть заглушены и плоскими. Практика показывает

Количество и расположение мембран в плане здания должны обеспечивать необходимую прочность и пространственную жесткость здания в обоих направлениях, предотвращать его перекручивание в плане, не создавать больших температурных сил или неравномерных вертикальных деформаций элементов. Вы должны стремиться уменьшить общее количество диафрагм, увеличив их размер. При высоких горизонтальных нагрузках на диафрагмы, обычно работающих при сжатии, на некоторых участках могут возникать растягивающие усилия. В этом случае диафрагма может отображаться предварительно сжатой.

Жесткие ядра монолитные и сборные. Поперечное сечение жесткости сердечника может быть коробчатой, двутавровой и т. Д. Жесткость монолитного сердечника выполняется в скользящей или регулируемой опалубке, оставляя отверстия для двери и установку ригелей. Толщина стен составляет 20 … 40 см. Сборные сердечники собираются из отдельных стеновых панелей, таких как плоские мембраны. В зданиях значительной длины или сложной формы в плане можно задать несколько жесткостей сердечника. Панели и балки образуют сборные полы. Ригели Т-образные с полкой в нижней зоне, на которую опирается плита пола; Такое решение позволяет уменьшить строительную высоту пола, но в этом случае следует исключить, что полка может сломаться в том месте, где она соединяется с краем, из-за увеличения ее высоты или усиления. Пределы контрольного крутящего момента до заданного значения (55 кН. М) получают с помощью специальной металлической накладки поверх болта – «рыба», приваренной к болту и колонне. «Рыба» имеет суженное сечение, поперечное сечение которого соответствует растягивающей силе в данной контрольной точке. Увеличение нагрузки вызывает пластическую деформацию в суженной части вкладыша, что обеспечивает вращение шнека без увеличения контрольной точки. Соединение соединительной рамы также может быть шарнирным. Его дизайн отличается от того, что принято считать отсутствием «рыбы». В системах на основе кадров, в которых узлы воспринимают изгибающие моменты от рабочих нагрузок,

Панельные здания.Эти здания характерны в основном для жилья. Ширина зданий в зависимости от условий помещения назначается 12 … 16м. Панельные дома массового строительства решаются в одном из следующих вариантов; 1) с продольными и поперечными несущими стенками; 2) только с продольными несущими; и 3) только с поперечными несущими стенами. Конструктивная схема с поперечными несущими стенами является более выгодной, поскольку панели пола в этом случае основаны на внутренних поперечных стенах (перегородках), что позволяет необычайно увеличивать и облегчать внешние стеновые панели. Последние, не ощущая нагрузки от полов, выполнены из легких, эффективных материалов. Основными конструкциями сборных зданий являются внутренние и наружные стеновые панели и панели пола.

Внутренние стеновые панели обычно проектируются в виде однослойного тяжелого бетона с классом не ниже B15. Толщина панелей определяется требованиями к прочности, звукоизоляции и огнестойкости. Наружные несущие стены выполнены в виде однослойных панелей из газобетона толщиной 240 … 350 мм. Внешние несущие панели в основном двухслойные или трехслойные. Арматура устанавливается только в слоях тяжелого бетона и выполнена в виде пространственного армирующего блока. Только оборудование перемычек было рассчитано. Напольные панели изготавливаются в виде пустых или полных досок. В случае пролётов до 4,8 м панели изготавливаются без предварительного напряжения, в случае больших пролётов они предварительно напряжены. В здании с продольными и поперечными несущими стенами (первый вариант) панели действуют как плиты,

Соединения стеновых и потолочных панелей должны обеспечивать совместную работу элементов в здании и восприятие сжимающих, растягивающих и сдвигающих усилий. Вертикальные соединения между плитами выполняются с помощью бетонных канавок и сварных закладных деталей. Горизонтальные соединения с помощью метода передачи сжимающих сил делятся на платформы, контактные и связные. Соединение внутренних стен с потолками обычно происходит с помощью соединений платформы, наружных – с платформой и связанными соединениями.

В последние годы было разработано конструктивное решение под названием «скрытый каркас», сочетающее преимущества каркасных и панельных зданий. Вертикальные несущие конструкции представляют собой панели, усиленные боковыми стальными элементами. «Скрытые каркасные» конструкции более экономичны, чем обычные каркасы, благодаря хорошему взаимодействию панелей с боковыми элементами и позволяют увеличить количество этажей здания до 50 и более.