Безригельное монолитное перекрытие
Stroimaster-nsk.ru

Строительный портал

Безригельное монолитное перекрытие

Конструкции безригельного каркаса

В регионах Урала и Сибири наибольшее распространение получила модификация систем типа КУБ, называемая «Конструкции безригельного каркаса» или КБК. Конструкции Безригельного Каркаса (КБК) были разработаныв 2006 году ОАО «12 Военпроект» совместно с ЦПО при Спецстрое России по заказу ООО ПЦ «КУБ-Сибирь». В итоге родился совершенно новый комплект документации конструктивной системы, который в 2007 году прошел сертификацию в ФГУП «ЦПП» г. Москва на соответствие требованиям нормативных документов в области строительства. В КБК одновременно совмещены все плюсы и эффективные особенности сборно-монолитных систем «УСМБК», «КУБ-1», «КУБ-2», «КУБ-3» на основании их реализации в строительстве, а также применены инновационные разработки, подтвержденные экспериментальными работами.

КБК – универсальная система, применяемая для строительства практически всего спектра городских сооружений: зданий жилого, социально-культурного, административного и бытового назначения, многоуровневых парковок, складов, некоторых производственных сооружений. За основу КБК была выбрана отечественная разработка – система безригельного каркаса «КУБ-2.5». Она в течение многих лет применялась в нашем военно-строительном комплексе, была отработана с конструкторской точки зрения и адаптирована к существующей российской технологической культуре в строительной промышленности. Модификация системы КУБ под аббревиатурой УСМБК использовались при строительстве объектов Министерства обороны в различных странах.

По срокам строительства безригельные системы могутконкурировать только зданиявозводимые из железобетонных панелей. Но качество панельного жилья не отвечает современным требованиям. В частности, многих покупателей не устраивает невозможность перепланировок и неизбежная однотипность возводимых зданий.

Преимущество безригельного каркаса КБК, прежде всего, заключается в ограниченном наборе составляющих элементов, с одной стороны, и в богатстве возможностей внутренних планировочных решений, создания неповторяющегося набора квартир из комнат и объемов, использовании местных материалов для устройства внешних ограждающих стен и внутренних перегородок, с другой стороны. Проще решается проблема перепланировки внутренних пространств.

Преимущества сборнойбезригельной системы КБК с экономической точки зрения подтверждаютсятем фактом, что в Сибири и на Урале не единичны случаи, когда подрядчики, применяющие конструктивную безригельную систему строительства, выигрывали тендеры у компаний, строящих в «монолите».

Система КБК дает возможность на единой промышленной, технологической основе строить как комфортное, так и «элитное» и «социальное»жильё. Причём, «социальное» или «элитное» назначение жилья реализуется за счет объема, отделки и т.п. При этом система КБК позволяет (при необходимости) без сноса, путем перепланировки, превратить ранее «социальный» дом в «элитный» или наоборот.

Система КБК значительно лучше приспособлена под сложные условия строительства. Она более индустриальная: применяется меньше монолитного бетона на строительной площадке, а значит, возникает меньше сложностей зимой. Нет необходимости привлекать большой штат квалифицированных сотрудников и спецтехники. Таким образом, основная масса проблем переносится на завод. Обеспечение качества каркаса в значительной мере лежит на заводе и зависит от качества металлоформ. Такая система менее трудоемкая и по скорости возведения здания превосходит практически любую другую. Так, в день бригада из 5-6 человек спокойно монтирует 200кв. м (при наличии железобетона).

Если говорить о технической стороне технологии, то можно отметить, что система конструкций предусматривает применение неразрезных (многоэтажных) колонн сечением 400 (мм) х 400 (мм) с предельной длиной 9900 (мм). При стыке колонн предусматривается принудительный монтаж, состоящий в сопряжении фиксирующего стержня верхней колонны с патрубком верхнего торца нижней колонны. В местах примыкания перекрытий (на высоте этажа) в колоннах предусмотрены шпонкообразные вырезы, в пределах которых арматура колонны обнажена.

Система конструкций безригельного каркаса «КБК» предусматривает применение панелей перекрытия заводского изготовления максимальными размерами 2980 (мм) х 2980 (мм) х 160 (мм).

Панели перекрытия в зависимости от местоположения в каркасе могут быть надколонные (НП), межколонные (МП) и средние (СП).

Монтаж конструкций ведётся в следующем порядке: монтируются колонны и замоноличиваются в фундаменте; устанавливаются и привариваются к арматуре колонн надколонные панели; далее монтируются межколонные и средние панели. При установке панелей арматурные выпуски торцов совмещаются таким образом, что образуется петля, в которую вставляется арматура.

Система конструкций безригельного каркаса предназначена для строительства широкого спектра городских сооружений (жилых, общественных и вспомогательных зданий административно-бытового назначения). С использованием сборно-монолитнойбезригельной системы возводятся не только высотныездания, но и школы, детские сады и т.п.

Такая универсальность системы «КБК» обеспечивается за счёт сочетания следующих свойств:
а) Несущую основу каркаса здания в «КБК» составляют колонны и плиты перекрытия, выполняющие роль ригелей, для элементов жёсткости используют связи или диафрагмы, что позволяет обеспечить в зданиях пролёты 3.0, 6.0 м, высоту этажей в зданиях 2.8, 3.0, 3.3 и 3.6 при основной сетке колонн 6 х 6 м.
Несущая способность перекрытий позволяет использовать каркас в зданиях с интенсивностью расчетных нагрузок на этаж до 1200 (кг/м2).
б) Конструкция стен предполагает выполнение ими только ограждающей функции. Стены могут разрабатываться с поэтажной разрезкой, т.е. опираться на плиты перекрытия и передавать вертикальную нагрузку от собственного веса на плиты перекрытия каждого этажа; навесными или самонесущими, что даёт возможность максимального использования для ограждающих конструкций местных не конструкционных материалов, в том числе монолитных стен.
в) В зданиях высотой до 5 этажей в обычных условиях строительства применяется рамная конструктивная схема без использования дополнительных элементов жесткости, в остальных случаях – рамно-связевая конструктивная схема, в которой используются связи или диафрагмы.

Система рассчитана на возведение зданий высотой до 25 этажей (до 75 метров) в обычных условиях строительства. В районах с сейсмичностью до 9 баллов включительно по 12 – бальной шкале применение «КБК» ограничено требованиями таблицы 8* СНиП II-7-81* «Строительство в сейсмических районах» для каркасных зданий.

Конструктивные элементы КБК изготавливаются и монтируются с применением единого технологического оборудования. Каркас монтируется полностью из изделий заводского изготовления с последующим замоноличиванием узлов, в конечной стадии конструкция является монолитной.

Таким образом, формообразующие возможности каркаса в системе «КБК» имеют широкие диапазоны количества этажей и архитектурно-пространственных решений. Система КБК позволяет использовать широкий спектр пластики фасада, создавать пространственно интересные нетиповые планировки, отвечающие поставленной задаче.

Расчёт параметров безригельного каркаса с плоскими перекрытиями производится с использованием расчётных моделей, реализуемых программными комплексами с применением программных продуктов высокого уровня (ПК SKAD; ПК ING +; ПК «ЛИРА» и других).

Одним из основных отличий системы КБК от системы КУБ 2,5 является адаптация системы под требования действующего законодательства и получение необходимых сертификатов.

Во-первых, система «КБК» комплектуется отдельным пакетом документации – «Конструкция безригельного каркаса для многоэтажных жилых и общественных зданий». Данный комплект документации сертифицирован ФГУП «ЦПП» г. Москва на соответствие требованиям нормативных документов в области строительства. Выдан сертификат № POCCRU.CP48.C00047 от 05.04.2007 г.

Во-вторых, в целях подтверждения огнестойкости элементов каркаса зданий на основе «КБК» в 2008 году в ЗАО «ЦСН «Огнестойкость-ЦНИИСК» г.Москва проведены сертификационные испытания надколонной (НП 30-30-8, ТУ 5842-001-08911161-2007) и средней (СП 30-30-6, ТУ 5842-001-08911161-2007) железобетонных плит перекрытия (изготовитель плит ФГУП «ДОКСИ при Спецстрое России»).

Испытания надколонной железобетонной плиты проводились под равномерно-распределенной нагрузкой в 700 кг/м2.Обогреваемая поверхность надколонной плиты – сторона плиты с рабочей арматурой предельных состояний не достигла и соответствует пределу огнестойкости не менее REI 180. Для средней железобетонной плиты перекрытия предел огнестойкости составил REI 120.

На основании полученных результатов испытаний, органом сертификации ЗАО «ЦСН «Огнестойкость-ЦНИИСК» г.Москва выданы сертификаты пожарной безопасности для всей номенклатуры панелей перекрытия безригельного каркаса КБК.

В-третьих,с целью подтверждения сейсмостойкости и оценки пригодности системы конструкций безригельного каркаса для строительства в сейсмических районах, с 22 по 29 августа 2008 года по заказу ООО ПЦ «КУБ-Сибирь» в г.Перми были успешно проведеныстатические и динамические испытания фрагментов здания. Испытаниям подверглись два экспериментальных трёхэтажных фрагмента здания из элементов системы «КБК» в натуральную величину с имитацией рабочей нагрузки с целью ее обоснованного применения в строительстве на площадках сейсмичностью до 7-9 баллов по шкале MSK-64. В конструкции первого фрагмента здания в качестве элементов жесткости использовались связи, в конструкции второго – железобетонные диафрагмы.

Испытания проведены Некоммерческой организацией «Российская Ассоциация по сейсмостойкому строительству и защите от природных и техногенных воздействий» (НО РАСС) при участии ОАО “12 Военпроект” (г.Новосибирск), ООО «КБК-Урал» (г.Пермь), ФГУП «ЦПО» при Спецстрое России (г.Воронеж).

По результатам испытаний подтверждена сейсмостойкость каркаса КБК до 9 баллов – при использовании в качестве элементов жесткости железобетонных диафрагм, до 7 баллов – при использовании связей. Российской Ассоциации по Сейсмостойкому Строительству и защите от природных и техногенных воздействий (РАСС) выдано заключение от 06.11.2008:

«Строительная система КБК на основе конструкций Безригельного каркаса РЕКОМЕНДУЕТСЯ к применению при строительстве зданий на площадках сейсмичностью 7-9 баллов по шкале MSK-64 при ограничениях, установленных требованиями таблицы 8* СНиП II -7-81* «Строительство в сейсмических районах» для каркасных зданий».

Вышесказанное позволяет сделать ряд выводов.

1. Соответствие технологии КБК действующему законодательству позволяет применять её без каких-либо ограничений и сложностей в любых регионах нашей страны, в том числе и сейсмоопасных, при этом экспертиза проектной документации в уполномоченных федеральных органах исполнительной власти и органах власти субъектов Российской Федерации проходит без особенностей.

2. Технология КБК предоставляет полную и достоверную прогнозируемость сроков возведения каркаса здания. Так, уже на стадии эскизного проекта, после согласования планировок этажей, застройщик может заключить договор с заводом ЖБИ на изготовление конструктивных элементов каркаса здания, а крайне ограниченное применение монолитного бетона на стройплощадке сводит к минимуму сезонное изменение темпов строительства, либо его приостановку. Всё это позволяет правильно оценить застройщику свои возможности и уложиться в заданные контрактом сроки и стоимость, что особенно актуально при выполнении работ по государственным заказам.

Монолитные перекрытия

Значительное применение в строительстве получили монолитные безригельные перекрытия в виде плоских плит сплошного сечения, опирающихся непосредственно на вертикальные несущие конструкции зданий. Пролеты ненапряженных плит могут быть от 6 до 12 м ; толщина, в зависимости от пролета и расчетных нагрузок, от 15 до 25 см , а в пределах технических этажей до 30 см . На рис. ниже приведен график оптимальных толщин плит, подсчитаных А.С. Залесовым и А.И. Ивановым.

Значительное распространение получили преднапряженные конструкции перекрытий, особенно при пролетах более 6 м . Предварительное напряжение позволяет достичь увеличения пролетов перекрытий при меньшей толщине, повышения трещиностойкости и уменьшения деформативности. При устройстве преднапряженных монолитных ригельных перекрытий пролетами 9- 18 м высота ригелей составляет 60- 90 см , толщина плит 10- 13 см . При устройстве преднапряженных ригельных перекрестно-ребристых перекрытий пролетом 7- 10 м высота ребер составляет 30- 60 см , толщина собственно плиу 10- 20 см , шаг ребер 150- 200 см .

В качестве напрягаемой арматуры в монолитных преднапряженных перекрытиях чаще всего применяют арматурные канаты. Армирование перекрытий (рис. ниже) может осуществляться разными способами:

  • напрягаемые канаты располагают вдоль осей колонн в одном направлении, а между колоннами перпендикулярно канатам укладывают ненапрягаемую арматуру;
  • напрягаемые канаты размещают по осям колонн в двух направлениях;
  • напрягаемые канаты располагают преимущественно по осям колонн в одном направлении с размещением аналогичных канатов между колоннами;
  • напрягаемые канаты размещают равномерно по всему полю плиты и по осям колонн в двух направлениях.

График изменения толщины перекрытий в зависимости от величины пролетов

а- график изменения толщины перекрытий в зависимости от величины пролетов: 1- ненапрягаемые плиты и балки перекрытий; 2 – преднапряженные плиты и балки перекрытий; 3 – ненапрягаемое безбалочное перекрытие; 4- преднапряженное безбалочное перекрытие; б- график оптимальной высоты сечения h плиты перекрытия в зависимости от пролета и нагрузки q при классе бетона В25

Схемы размещения арматуры при армировании преднапряженных монолитных перекрытий

Читать еще:  Какой стороной укладывать пароизоляцию на пол

1 – напрягаемая арматура; 2- ненапрягаемая арматура

После достижения бетоном прочности, составляющей половину проектной, с помощью гидравлических домкратов выполняют натяжение арматуры на бетон. Предварительное напряжение монолитных плит перекрытий может осуществляться как с обеспечением совместной работы напрягаемой арматуры с бетоном, так и без этого. При устройстве преднапряженных монолитных плит перекрытий без обеспечения совместной работы напрягаемой арматуры с бетоном арматуру покрывают смазкой ингибитором коррозии и заключают в полимерную защитную оболочку из полиэтилена или полипропилена с минимальной толщиной 1 мм . Это обеспечивает надежную антикоррозионную защиту арматуры, существенно повышает долговечность конструкций, а также снижает трение между арматурой и бетоном по сравнению с традиционным армированием примерно на одну треть. Защитная оболочка должна быть водостойкой, сопротивляться механическим воздействиям и перепадам температур в диапазоне от -20 до +70 °С. Кроме того, она не должна иметь в своем составе химических добавок, которые могут явиться причиной коррозии бетона.

К достоинствам данного способа преднапряжения монолитных перекрытий можно отнести: обеспечение равномерной работы бетона по толщине плит; равномерное распределение арматурных канатов по всей плите; максимальное использование свойств напрягаемой арматуры; осуществление надежной защиты арматурных канатов от коррозии; значительное уменьшение толщины перекрытий; уменьшение расхода бетона и арматуры.

К недостаткам преднапряжения монолитных перекрытий без сцепления арматуры с бетоном можно отнести: увеличение затрат на обеспечение антикоррозионного покрытия и устройство защитной полимерной оболочки; необходимость увеличения силы натяжения примерно на 27% по сравнению с натяжением при сцеплении арматуры и бетона. Следует отметить, что устройство монолитных преднапряженных перекрытий без сцепления арматуры с бетоном предъявляет повышенные требования к качеству выполнения строительных работ. Такие монолитные перекрытия без сцепления арматуры с бетоном в последние годы нашли широкое применение.

Наряду с этими конструкциями применяются монолитные перекрытия с напряжением арматуры и ее сцеплением с бетоном. Примером являются перекрытия, выполняемые термореактивным способом преднапряжения железобетонных конструкций, идея которого была впервые предложена в 50-х гг. XX в. Харьковским инженерно-строительным институтом. Арматура, покрытая термореактивной полимерной смазкой, помещается в бетон, а после набора бетоном определенной прочности подвергается электронагреву по предварительно заданной программе. При достижении температуры 100 °С происходит размягчение смазки и свободная деформация арматуры. После дальнейшего нагрева арматуры до температуры около 350 °С происходит расплавление и полимеризация обмазки, обеспечивающая в дальнейшем совместную работу арматуры с бетоном. На этом электронагрев прекращают, после чего происходит охлаждение и преднапряжение бетона.

К достоинствам данного метода можно отнести: возможность бетонирования конструкции без инъецирования, простоту оборудования и технологии преднапряжения (отсутствие устройств для механического натяжения арматуры).

Безригельные монолитные перекрытия многоэтажных зданий с колоннами крестового сечения Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Яров Константин Владимирович, Скрипальщиков К. В.

Авторами выполнены исследования монолитных железобетонных перекрытий жилых зданий с колоннами, имеющими сечение в виде креста, полукреста и пилона. Приведены результаты численных расчетов безригельных каркасов зданий и узлов сопряжений перекрытий с колоннами. Получены теоретические данные о напряженно-деформированном состоянии перекрытий при совместной работе их с вертикальными несущими конструкциями безригельных каркасов.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Яров Константин Владимирович, Скрипальщиков К. В.

FLAT-SLAB MONOLITHIC FLOORS OF MULTI-STORIED BUILDINGS WITH X-SHAPE COLUMNS

The researches of monolithic ferro-concrete floors of residential buildings with the columns having section in the form of a cross, a semicross and a pylon have been carried out. Results of numerical calculations of flat-slab skeletons of buildings and joints of interconnections of floors with columns were given. The theoretical data about the intense-deformed condition of floors at their joint action with vertical bearing structures of flat-slab skeletons has been obtained.

Текст научной работы на тему «Безригельные монолитные перекрытия многоэтажных зданий с колоннами крестового сечения»

В.А. ЯРОВ, канд. техн. наук, профессор,

К.В. СКРИПАЛЬЩИКОВ, аспирант,

БЕЗРИГЕЛЬНЫЕ МОНОЛИТНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ С КОЛОННАМИ КРЕСТОВОГО СЕЧЕНИЯ

Авторами выполнены исследования монолитных железобетонных перекрытий жилых зданий с колоннами, имеющими сечение в виде креста, полукреста и пилона. Приведены результаты численных расчетов безригельных каркасов зданий и узлов сопряжений перекрытий с колоннами. Получены теоретические данные о напряженно-деформированном состоянии перекрытий при совместной работе их с вертикальными несущими конструкциями безригельных каркасов.

Ключевые слова: безригельные перекрытия, крестовые колонны, бескапи-тельные перекрытия.

В настоящее время в России существенно увеличиваются объемы вводимых в эксплуатацию многоэтажных жилых зданий. Широкое распространение получили конструктивные системы зданий из монолитного железобетона, т. к. они позволяют добиваться большего разнообразия планировочных решений и осуществлять их строительство в регионах с неразвитой базой стройиндустрии.

Цель данной работы – исследование напряженного состояния монолитных перекрытий при совместной работе их в несущей системе многоэтажных зданий с колоннами крестового сечения. Выбор такой конструктивной схемы обоснован тем, что в зданиях административного назначения внутренняя высота помещений допускает устройство капителей, что нежелательно в жилых домах с высотой этажа 2,6-2,8 м. Специфика предлагаемого решения каркаса заключается в том, что колонны, в зависимости от их расположения, имеют сечение в виде креста, полукреста или пилона. Применение таких колонн существенно повышает пространственную жесткость здания и позволяет в некоторых случаях отказаться от вертикальных диафрагм.

Для изучения напряженно-деформированного состояния элементов рассматриваемой несущей системы были выполнены численные исследования каркасов многоэтажных зданий, возводимых в г. Красноярске с использованием программного комплекса «Лира». Из результатов расчетов установлено, что при использовании в несущих системах зданий с крестовыми колоннами и пилонами отпадает необходимость вводить в состав несущей системы вертикальные диафрагмы жесткости, так как горизонтальные смещения верха 17-этажного здания башенного типа без диафрагм жесткости не превысили нормативных значений. При расчете было выявлено, что возникающие в крестовых колоннах усилия распределяются по сечению с меньшей интенсивностью. Каркас с колоннами предлагаемого типа меньше подвержен воздействию кручения, что благоприятно сказывается на армировании.

© В. А. Яров, К.В. Скрипальщиков, 2009

Перекрытия в предлагаемом типе каркаса играют важную роль в перераспределении напряжений между всеми несущими элементами здания. Включаясь в совместную работу несущей системы и оказывая сопротивление деформированию из плоскости, они существенно влияют на распределение усилий в несущих конструкциях и сами при этом испытывают сложное напряженное состояние в зонах опирания их на колонны.

В связи с этим в процессе численных исследований особое внимание уделялось изучению напряженного состояния опорных зон перекрытий в местах опирания их на колонны. Сопряжение колонн с перекрытиями является одной из наиболее сложных зон как с точки зрения расчета и конструирования элементов несущей системы, так и в плане возведения данных узлов на стройплощадке.

Для исследования напряженно-деформированного состояния данных участков перекрытий были выбраны три расчетные схемы: фрагменты перекрытия с опиранием на колонны прямоугольного сечения, крестового сечения и крестового сечения с добавлением арматурных каркасов, имитирующих скрытые ригели в теле плиты (рис. 1). Расчеты выполнялись с применением программного комплекса «Лира» с моделированием физической нелинейности работы бетона и арматуры. Для бетона использовалась трехлинейная диаграмма работы бетона, для арматуры – двухлинейная. Количество арматуры задавалось процентом армирования поперечного сечения плит перекрытий. Нагрузка задавалась равномерно распределенной по всей плите интенсивностью 1 т/м2.

Рис. 1. Расчетная схема фрагмента перекрытия, опирающегося на крестовые колонны

Из результатов численных исследований перекрытий выявлено преимущество применения крестовых колонн по ряду параметров. В частности, прогибы перекрытий, опирающихся на колонны крестового сечения, меньше на 25 % в сравнении с прямоугольными (соответственно 5,39 и 7,16 мм). Введение ар-

матурных стержней, имитирующих скрытые ригели в теле плиты, снижает прогибы дополнительно на 5 % (5,01 мм при введении скрытых ригелей).

Максимальные значения изгибающих моментов в плите перекрытия, возникающие на гранях колонн, различаются в зависимости от формы колонны на 3,5% (7,14 т-м /м при опирании на прямоугольную колонну, 6,89 т-м /м -при опирании на крестовую), а картины распределения моментов существенно разнятся (рис. 2). Эпюры, представленные на рис. 2, выполнены по сечению, проходящему через центр колонны, и конечный элемент с максимальным значением изгибающего момента.

Рис. 2. Эпюры изгибающих моментов:

а – при опирании на прямоугольник (Мтах = 7,14 тм/м); б – при опирании на крест (Мтах = 6,89 тм/м), в – при введении скрытых ригелей (Мтах = 10,85 тм/м)

При опирании на крестовую колонну существенно больше зона нулевых значений усилий, а пиковое напряжение удалено от центра колонны на большее расстояние. При введении арматурных стержней скрытого ригеля в расчетную схему изгибающий момент распределяется схожим образом с использованием

крестовых колонн. Максимальные усилия при этом больше, чем в каркасе с прямоугольными колоннами, на 35 % (10,85 т • м /м). Однако данный факт не является существенным недостатком конструкции, т. к. при расчете и конструировании армирования перекрытий изгибающий момент воспринимается продольными стержнями, с размещением которых нет трудностей.

Говоря о поперечной силе, можно отметить следующее. Пиковые значения при опирании перекрытий на прямоугольные колонны больше, чем при опирании их на крестовые, на 10 % (соответственно 46,65 т/м и 42,08 т/м). Введение арматурных стержней скрытых ригелей снижает напряжения от поперечных сил дополнительно на 14 % (@ = 35,42 т/м) (рис. 3).

Безбалочные перекрытия из монолитного железобетона

Безбалочные перекрытия из монолитного железобетона

Содержание

Традиционные системы монтажа перекрытий при строительстве зданий – это железобетонные плиты. Такая система активно использовалась в возведении любых сооружений в советские времена. Эта же система долго применялась при строительстве в постсоветский период. В настоящий момент эта традиция постепенно упраздняется. Её заменяет система безбалочных перекрытий – железобетонные перекрытия, опорой которым служат стены или колонны, или и то и другое. Что это за система? Каковы её виды? Каковы их особенности с точки зрения конструкции? Возможны ли изломы из-за нагрузок на вертикальные опоры? Все эти и другие вопросы рассмотрим далее в статье.

Виды и особенности железобетонных перекрытий

С учётом того, на что опираются перекрытия, их можно разделить на те, что опираются на колонны и те, что опираются на стены. Перекрытия с опорой на колонны – это кессонные. О них речь будет дальше. Их часто применяют в Европе. Теперь и в Российской Федерации нередко применяют такое технологическое решение. Их в основном применяют, когда возводят общественные, административные или коммерческие здания. В частном строительстве не применяют.

Перекрытия с опорой на стены бывают:

  • Монолитные.
    Монолитные – железобетонные конструкции, ориентированные на весь периметр здания. Монтируется опалубка, устанавливается и связывается арматурный каркас. Затем заливается бетон. Это – монолитное перекрытие.
  • Сборно-монолитные.
    Сборно-монолитные перекрытия – это перекрытия, монтаж которых связан с установкой балок. Между заводскими балками устанавливаются блоки. Они представляют собой что-то вроде опалубки. Сверху блоков-вкладышей укладывается армокаркас из арматуры сечением 10 на 10 мм или 15 на 15 мм. Снизу блоки подпираются стойками или балками.

Теперь по порядку.

Сборно-монолитные перекрытия

Сборно-монолитные перекрытия конструктивно состоят из:

  • Балок, которые устанавливают между стенами с определённым шагом (зависит от газобетонных блоков-вкладышей).
  • Блоков-вкладышей – их вкладывают (потому они вкладыши) между балок, что и определяет шаг между ними.
Читать еще:  Усиление плиты перекрытия снизу

Системой опалубки в сборно-монолитных перекрытиях служит тандем балок и блоков-вкладышей. Вкладыши опираются на балки. Снизу балок установлены стойки. Сверху балок вяжется арматура, потом заливается бетон толщиной не менее 50 мм. В итоге получаем монолитное перекрытие, но с применением блоков из газобетона, своего рода, прокладок. На выходе – прочное и жесткое перекрытие.

Виды, состав и функции блоков-вкладышей

В настоящий момент производятся следующие блоки-вкладыши:

  • Керамзитобетонные – достаточно прочны и недороги по деньгам.
  • Газосиликатные – идеальны в своих физических параметрах (иногда это очень важно) и хороши своими теплоизоляционными свойствами.
  • Полистиролбетонные – у этих блоков хорошая теплопроводность, но, к сожалению, низкая пожаростойкость.

Поскольку блоки-вкладыши – это что-то вроде несъёмной опалубки, их задача – вместе с армокаркасом и залитым бетонным слоем сформировать перекрытие , которое будет высокого качества, с точки зрения процесса строительства и финансово выгодным. Плюс это перекрытие не будет таким тяжёлым, как сплошной железобетон, толщиной несколько десятков сантиметров.

Кессонное перекрытие

Кессонное – тоже монолитное перекрытие, но в виде ребристых плит . Ребра плит перпендикулярны и находятся снизу. Конструкция хороша тем, что бетон сосредоточен не в зоне растяжения, а в участках сжатия. Это позволяет удешевить стоимость перекрытия, не жертвуя качеством и технологическими требованиями к безопасности.

Колонны для этого безбалочного перекрытия возводятся прямоугольной или квадратной сеткой. Дополнительно перекрытие имеет опору на весь контур несущих стен.

Конструкция и формы кессонов

Кессонное перекрытие выполняется с применением специальных пластмассовых форм, называемых кессонообразователями. Их размеры 740х800 мм, высота 200-400 мм и имеют наклон боковых граней до 18°.

Раскладываются на малом расстояние друг от друга (по осям 800х800 мм), т.к. необходимо образование специальной полости для бетонирования монолитных ребёр. Конечная работа выйдет 200-400 мм по толщине, а сплошная часть конструкции не должна превышать 50-60 мм.

Поверх опалубки конструкции из кессонов накладывается армирующая сетка.

Основной момент, на который стоит обратить внимание – армирование утолщенных участков монолитного перекрытия . Необходимо будет использовать напряженную арматуру большего сечения, нежели для стандартной горизонтальной сетки. Для качественной работы необходимо использовать специальную опалубку, которая состоит из металлических обрешеток и вертикальных строек, в этом случае кессонная конструкция будет полностью готова к монтированию.

При монтаже стоит учесть размеры кессонообразователей, ведь они укладываются всегда поверх обрешетке. Выполнить монтаж довольно легко, ведь бетон к пластику не прилипает и проблем с застыванием конструкции из бетона обычного не вызывает. Легко можно удалить ненужные застывания с помощью подручных средств.

Допустимый уровень нагрузки

При расчете допустимой нагрузки для безбалочного монолитного перекрытия кессоного типа используют метод предельного равновесия .

Опытным путем были выявлены самые опасные виды нагрузок для данных конструкций:

  • Полосовая нагрузка – результатом будут трещины в нижней части перекрытия. Такие проблемы возникают всегда при воздействии 3 линейных пластических шарнира задача которого соединять звенья на участках излома. Рядом с опорой шарнир происходит на заданном расстояние от оси колонн, данные характеристики имеют прямую связь с размером и конфигурацией капителей и трещины могут появится сверху. Если присутствует опирание на стену, то тогда трещины могут быть по наружному краю.
  • Сплошное загружение – линейные пластические шарниры установлены перпендикулярны и параллельны рядам колонн и образуются в центральных панелях с трещинами снизу. При такой нагрузке шарниры делят панель на 4 звена, выполняя крутящийся движения вокруг опорных пластических шарниров с осями в зоне капителей, расположенными под строгим углом в 45° относительно рядов колонн. Трещины раскрываются как правило всегда в средних панелях прямо над шарнирами сверху, а вдоль параллели линий колонн, трещины образуются по всей толщине перекрытия. При использовании полукапителей с окаймляющими балками трещинообразование может иметь прямую связь, как и при опирание конструкции на стену и т.д.

Как провести расчёт затрат и производительность?

С помощью рамной конструкции и применения кессонных перекрытий происходит общее уменьшение конечного масштаба здания, что существенно снижает конечную стоимость. Лучше всего использовать подобные конструкции из кессонных перекрытий на промышленных, административных или гражданских объектах. С минимальным бюджетом вы сможете перекрывать пролёты длиной до 6 метров. Техническая характеристика по несущей способности внутри рамной системы будет выдерживать до полутоны кг на м2.

При грамотном расходе бетона легко уменьшается значимая часть финансовых затрат. С учётом того, что при использовании бетона задействуется низкая трудоёмкость и присутствует возможность быстрого выполнения сооружения, то можно дополнительно сэкономить на растратах.

Важно : при проектировании кессонообразователей обязательно учтите, что в местах расположения колонн и капителей перекрытие должно быть сплошным, иначе установка будет невозможной.

Основные затраты на необходимые материалы и приспособления для возведения монолитного перекрытия:

  • Опалубка из металлических обрешёток и опорных стоек. Как правило берётся в аренду, а не покупается.
  • Бетон – в большинстве случаев необходим «миксер» с бетононасосом, с помощью которого в автоматическом режиме осуществляется подача смеси на перекрытие.
  • Арматура для армирования.

В процессе обязательно всплывают непредвиденные расходы, которые тяжело предусмотреть. Закладывайте заранее подушку безопасности в 10-15% от предстоящих основных расходов на случай дополнительных трат.

Если вам необходимо заказать плиты перекрытия, то следует обратиться в IS GROUP. Мы готовы предоставить различные конструкции, в любой регион страны. У нас вы сможете найти различные дорожные плиты, аэродромные плиты блоки ФБС, СВАИ, плиты перекрытия и многие другие плиты ЖБИ. Доставка осуществляется железнодорожным транспортом. Если в вашем городе нет компании, которая может обеспечить вас строительными материалами, то обязательно обратитесь к нам.

Основные правила устройства монолитных перекрытий

Самым надежным (но не всегда целесообразным) вариантом междуэтажного перекрытия является монолитное перекрытие. Оно выполняется из бетона и арматуры. О правилах устройства монолитных перекрытий читайте в этой статье. Разбор характеристик видов и применения, устройства монолитных перекрытий.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

  1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
  2. Сложная конфигурация в плане с «неудачным» расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
  3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
  4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Определение требуемой толщины монолитного перекрытия

Для изгибаемых плитных элементов, за десятилетия опыта применения железобетонных конструкций, опытным путем определено значение — отношения толщины к пролету. Для плит перекрытия оно составляет 1/30. То есть при пролете 6м оптимальная толщина составит 200мм, для 4,5мм — 150мм.

Занижение или наоборот, увеличение принимаемой толщины возможно исходя из требуемых нагрузок на перекрытие. При низких нагрузках (к нему относится частное строительство) возможно уменьшение толщины на 10-15%.

НДС перекрытий

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Армирование монолитного перекрытия. Продольное и поперечное армирование

Бетон отлично работает на сжатие. Арматура — на растяжение. Объединяя два этих элемента, мы получаем композитный материал. Железобетон, в котором задействуются сильные стороны каждой составляющей. Очевидно, что арматура должна быть установлена в растянутой зоне бетона и воспринять собой растягивающие усилия. Такую арматуру называют продольной или рабочей. Она должна иметь хорошее сцепление с бетоном, в противном случае он не сможет передать на неё нагрузку. Для рабочего армирования применяют стержни периодического профиля. Обозначаются они A-III (по старому ГОСТу) или А400 (по новому).

Расстояние между арматурными стержнями — это шаг армирования. Для перекрытий его обычно принимают равным 150 или 200 мм.
В случае защемления в приопорной зоне возникает опорный момент. Он формирует растягивающее усилие в верхней зоне. Поэтому рабочую арматуру в монолитных перекрытиях располагают как в верхней, так и в нижней зоне бетона. Особое внимание следует обратить на нижнее армирование в центре плиты, и верхнее у её краев. А также в области опирания на внутренние, промежуточные стены/колонны, если они есть — именно здесь возникают наибольшие напряжения.

Для обеспечения требуемого положения верхнего армирования при бетонировании применяют поперечное армирование. Оно располагается вертикально. Может быть в виде поддерживающих каркасов или специальным образом согнутых деталей. В несильно нагруженных плитах они выполняют конструктивную функцию. При больших нагрузках поперечное армирование вовлекается в работу, препятствуя расслаиванию (растрескиванию плиты).

В частном строительстве в плитах перекрытия поперечная арматура обычно выполняет сугубо конструктивную функцию. Опорная поперечная сила (сила «среза») воспринимается бетоном. Исключением является наличие точечных опор — стоек (колонн). В этом случае понадобится расчет поперечного армирования в опорной зоне. Поперечная арматура, как правило, предусматривается с гладким профилем. Обозначается он A-I или А240.

Для поддержания верхнего армирования при бетонировании наибольшее распространение получили гнутые П-образные детали.

Монтаж арматуры перекрытия.

Заливка перекрытия бетоном.

Расчет монолитного перекрытия пример

Ручной расчёт требуемого армирования несколько громоздок. Особенно это касается определения прогиба с учетом раскрытия трещин. Нормы допускают образование в растянутой зоне бетона трещины с жестко регламентируемой шириной раскрытия. На глаз они совершенно не заметны, речь о долях миллиметра. Проще смоделировать несколько типичных ситуаций в программном комплексе, выполняющем расчёты строго в соответствии с действующими строительными нормами. Как же произвести расчет устройства монолитных перекрытий?

Читать еще:  Для проверки несущей способности свай выполняют

В расчёте приняты следующие нагрузки:

  1. Собственный вес железобетона с расчётным значением 2750кг/м3 (при нормативном весе 2500кг/м3).
  2. Вес конструкции пола 150 кг/м2.
  3. Полезная нагрузка 300 кг/м2.
  4. Вес перегородок (усредненный) 150 кг/м2.

Общий вид расчетной схемы.

Схема деформации плит под нагрузкой.

Эпюра моментов Му.

Эпюра моментов Мх.

Подбор верхнего армирования по Х.

Подбор верхнего армирования по У.

Подбор нижнего армирования по Х.

Подбор нижнего армирования по У.

Пролеты принимались равными 4,5 и 6 м. Продольное армирование задано:

Так как площадь опирания плиты на стены не моделировалась, результаты подбора арматуры в крайних пластинах допускается проигнорировать. Это стандартный нюанс программ, использующих метод конечных элементов для расчёта.

Обратите внимание на строгое соответствие всплесков значений моментов со всплесками требуемого армирования.

Толщина монолитного перекрытия

В соответствии с выполненными расчетами можно порекомендовать, для устройства монолитных перекрытий, в частных домах толщину перекрытия 150мм, для пролетов до 4,5м и 200мм до 6м. Превышать пролет в 6м нежелательно. Диаметр арматуры зависит не только от нагрузки и пролета, но и от толщины плиты. Устанавливаемая зачастую арматура диаметром 12мм и шагом 200мм сформирует существенный запас. Обычно можно обойтись 8мм при шаге 150мм или 10мм с шагом 200мм. Даже это армирование едва ли будет работать на пределе. Полезная нагрузка принята на уровне 300кг/м2 – в жилье её может сформировать, разве что, крупный шкаф полностью заполненный книгами. Реально действующая нагрузка в жилых домах, как правило, существенно меньше.

Общее требуемое количество арматуры легко определить исходя из усредненного весового коэффициента армирования 80кг/м3. То есть для устройства перекрытия площадью 50м2 при толщине 20см (0,2м) понадобится 50*0,2*80=800кг арматуры (примерно).

При наличии сосредоточенных или более существенных нагрузок и пролетов, применять указанные в данной статье диаметр и шаг арматуры для устройства монолитного перекрытия нельзя. Потребуется расчет для соответствующих значений.

Видео: Основные правила устройства монолитных перекрытий

Монолитные железобетонные каркасы с главными и второстепенными балками

Монолитные каркасы проектируют рамными или рамно-связевыми (с устройством монолитных диафрагм жесткости).

В зависимости от решения ригелей (балок) монолитные каркасно-ригельные системы могут быть двух типов: с главными и второстепенными балками в разных направлениях; с балками одинакового значения в двух или трех направлениях (с перекрытиями кессонного типа).

В первом типе каркаса второстепенные балки опираются на монолитно связанные с ними главные балки, а те, в свою очередь, – на колонны (см. рис. 5.3).Компоновка второстепенных и главных балок в плане может быть различной (при продольном или поперечном их расположении). При выборе направления главных балок учитывают назначение здания, пространственную жесткость каркаса и др. требования.

Пролеты главных балок 6-9 (12) м, высота поперечного сечения 1/8-1/15 от пролета, а ширина – 0,4-0,5 высоты.

В каждом пролете главной балки располагают от одной до трех второстепенных балок. По осям колонн также располагают второстепенные балки. Их пролеты – 5-7 м, высота поперечного сечения – 1/12-1/20 от пролета, ширина – 0,4-0,5 от высоты.

Типы конструктивно-планировочных ячеек

Пролеты монолитной плиты перекрытия равны шагу второстепенных балок и составляют 2-3 м, а толщина плиты, в зависимости от нагрузки, выбирается в пределах 1/25-1/40 пролета и чаще всего составляет 80-100 мм.

Схемы расположения элементов

Формы сечений колонн

Фрагменты разрезов

Рис. 5.3. 1 – колонна; 2 – главная балка; 3 – второстепенная балка; 4 – монолитная плита перекрытия

Каркасы с частым расположением балок (1-2 м) в двух или трех направлениях с одинаковым шагом и высотой называют каркасами с кессонными перекрытиями (см. рис. 5.4).Их преимущества заключаются в сравнительно меньшей высоте перекрытия (балок) и высокой архитектурной выразительности потолков общественных зданий

Рис. 5.4. Монолитные железобетонные каркасы с перекрытиями кессонного типа: а – конструктивно-планировочные ячейки; б – фрагмент разреза

К числу перспективных можно отнести суперкаркасную систему этажерочного типа(рис. 5.5),при которой пространственная жесткость здания обеспечивается так называемым суперкаркасом, представляющим собой несколько коробчатых пилонов (стволов), соединенных между собой мощными ростверками в нескольких уровнях по высоте здания. На ростверки (как на полки этажерки) опираются многоэтажные каркасы, которые могут иметь различные планировочные и конструктивные решения. Каркасы этажерочного типа являются наиболее пер­спективными для зданий очень большой этажности (сверхвысотных).

Рис. 5.5. Конструктивная схема каркаса этажерочного типа: а – схема фасада; б – схема типового этажа; в – схема ростверка; 1 – коробчатый пилон; 2 – ростверк; 3 – каркасно-ригельная структура

Безригельные каркасы

Безригельный каркас– конструктивная система с плоскими перекрытиями, опирающимися непосредствен­но на колонны без вспомогательных балок-ригелей.

Безригельные каркасы в архитектурном отношении имеют значительные преимущества:

• плоские перекрытия имеют общую высоту в 2-3 раза меньшую, чем перекрытия в каркасно-ригельных системах;

• перекрытия с гладкими потолками способствуют применению свободной планировки и трансформации помещений путем устройства мобильных перегородок, не связанных жестко с перекрытиями;

• консольные участки перекрытий по периметру позволяют выполнять более сложные конфигурации фа­садных плоскостей, устраивать лоджии, террасы, веран­ды без дополнительных конструктивных элементов;

• наличие гладкого потолка позволяет отказаться от дорогостоящих подвесных потолков.

Безригельные каркасы имеют и технико-экономические преимущества: упрощается монтаж опалубки благодаря отсутствию ригелей (при монолитном способе производства), уменьшается площадь последующей обработки потолка и упрощаются отделка, прокладка под потолком трубопроводов, устройство теплоизоляции и т.д.

Наряду с отмеченными преимуществами безригельные системы имеют недостатки, препятствующие массовому их распространению в практике строительства: величины пролетов безбалочных перекрытий более ограничены, чем в традиционных ригельных системах; не во всех случаях изготовление плоских перекрытий дешевле и проще ригельных; усложнены расчет и оценка действи­тельной работы конструкций перекрытий.

Однако эти недостатки, в основном конструктивного характера, при дальнейшем совершенствовании систем могут быть устранены. Архитектурные качества безригельных систем все больше привлекают внимание архитекторов и конструкторов. Многочисленные поиски специалистов разных стран привели к различным конструктивным решениям. Многие варианты безригельного каркаса прошли экспериментальную проверку и вошли в строительную практику.

Несколько предложений по безригельным конструкциям разработаны в Украине. Среди них – грибовидный каркас,примененный в проектах различных типов общественных зданий (рис. 12.79).

Грибовидный каркас вписывается в структурную сетку на основе равностороннего треугольника со стороной 3,2 м и состоит из двух основных элементов: колонны и шестиугольной плиты перекрытия. Каждая плита опирается в центре на колонну, образуя своеобразный грибок. Примыкая друг к другу боковыми гранями, грибки объединяются в сотовую структуру и после сварки и замоно-личивания превращаются в единую пространственную систему. Благодаря частому шагу колонн и пространственной работе каркаса высота ребер плит доведена до 15 см, а вся толщина перекрытия с конструкцией пола составляет 20 см.

Из шестигранных элементов грибовидного каркаса можно создавать самые разнообразные архитектурно-конструктивные композиции. Несмотря на художественные достоинства, эта разновидность каркаса имеет серьезный планировочный недостаток, ограничивающий его применение. Частый шаг колонн, расположенных в шахматном порядке, затрудняет функциональное решение большинства типов зданий, особенно при широком корпусе.

Модификация этой системы привела к варианту каркаса, в котором, наряду с основными плитами перекрытий, опирающимися центрично на колонны, имеются пролетные плиты, опертые на основные (рис. 12.79 б). Введение пролетных плит перекрытий позволило резко увеличить размер треугольной планировочной сетки (с 3,2 до 6,6 м), что значительно улучшило архитектурные качества каркаса.

Рис. 12.79. Безригельный грибовидный каркас с плоскими перекрытиями (Украина): а – на треугольной сетке колонн со стороной 3,2 м; б – на треугольной сетке со стороной 6,6 м; 1 – колонна; 2 – надколонная (капительная) плита; 3 – пролетная плита; 4 – доборная фасадная плита

Каркас с консольно-ригельными плитами(рис. 12.80) запроектирован для планировочной сетки 6 х 6 м и включает три основные сборные железобетонные элемента – колонну на этаж, надколонную ребристую плиту, асимметрично опирающуюся на колонну и торец соседней плиты, а также плиту-вкладыш.

Преимущества каркаса: простота узлов соединений и монтажа элементов, возможность взаимного смещения рядов колонн, т.е. трансформации планировочной сетки, и возведения зданий сложной конфигурации.

Рис. 12.80. Каркас с консольно-ригельными асимметрично опертыми надколонными плитами (Украина): а – общая схема; б – схема раскладки плит перекрытий; 1 – надколонная плита; 2 – плита-вкладыш; 3 – разрезка в местах, близких к линиям нулевых моментов

Сборно-монолитная система КУБ-2,5(каркас универсальный безригельный) позволяет строить жилые дома, здания общественного назначения в едином конструктивном ключе, по единой технологии изготовления и монтажа строительных конструкций. Система представляет собой связевый каркас, состоящий из многоэтажных неразрезных колонн прямоугольного сечения и сплошных плит перекрытий (рис. 12.82). КУБ-2,5 соответствует уровню прогрессивных современных индустриальных каркасных конструкций. Отличительная особенность системы – монтаж плит перекрытия на колонну и соединение плит перекрытий между собой производятся без поддерживающих элементов.

Конструкция стыков колонн исключает сварку, так как стык колонн сечением 400х400 мм предусматривает принудительный монтаж, при котором фиксирующий стержень нижнего торца колонны должен войти в патрубок верхнего торца нижней колонны.

Конструкции каркаса предполагают высоту этажей 2,8; 3,0; 3,3 м при основной сетке колонн 6×6м. При необходимости высоту этажа можно увеличить до 6 м, а шаг колонн – до 12 м.

Конструкции КУБ-2,5 применяются при возведении общественных зданий в 1-3 этажа большой пролетности с техподпольем и жилых зданий в 4-22 этажа.

Рис. 12.82. Сборно-монолитный безригельный каркас КУБ-2,5: а – монтажная схема; б – стык колонн; в – узел «колонна-плита»

Монолитные безригельные каркасыпроектируют на основе квадратной или прямоугольной сетки колонн, при этом соотношение между большим и меньшим пролетами ограничивается как 4/3. Наиболее рациональна квадратная сетка колонн 6×6м.

В монолитных безригельных каркасах сплошная железобетонная плита опирается непосредственно на колонны с капителями (рис. 12.83). Капители обеспечивают жесткое сопряжение плиты с колоннами и прочность плиты на продавливание по периметру колонны, уменьшают расчетный пролет плиты. Капители колонн конструируют в виде усеченной пирамиды с углом наклона граней 45° или двойной усеченной пирамиды ломаного очертания.

Толщину монолитной плиты принимают из условия ее необходимой жесткости в пределах 1/32-1/35 от величины наибольшего пролета. Плиты армируют плоскими или рулонными сварными сетками. При этом пролетные из­гибающие моменты воспринимаются сетками, уложенными в нижней зоне, а опорные – в верхней зоне плиты.

Один из эффективных вариантов монолитного безригельного каркаса для зданий с мелкоячеистой планировочной структурой – вариант с узкими колоннами в виде коротких стенок-диафрагмбез капителей (рис. 12.84).

Колонны такого вида позволяют использовать их в качестве ограждающих элементов при одновременном уменьшении пролетов плит и увеличении жесткости каркаса. Колонны могут быть не только плоскими, ориентируемыми на плане в разных направлениях, но и пространственными (рис. 12.84 б), логично вписывающимися в планировочную структуру здания.

Данная система является открытой, позволяет создавать разнообразные объемно-планировочные решения жилых, учебных, административных и других зданий со средними по величине пролетами – до 7,5 м.

Рис. 12.83. Монолитный безригельный каркас: а – капители колонн и их армирование; б – расположение рабочей арматуры в плите (план); в – фрагмент разреза каркаса с изображением армирования плиты; 1 – рабочая арматура; 2 -конструктивная арматура

Рис. 12.84. Монолитный безригельный каркас с колоннами в виде коротких стенок-диафрагм: а – фрагменты фасада и плана здания коридорного типа; б – возможные формы сечений колонн; в – формы колонн переменного сечения по высоте

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector