Конструктивные системы каркасных и бескаркасных МЗ к. т. н. Мухамедшакирова Ш. А
Содержание. • 1) Категорий конструктивных систем • 2) Составные элементы конструктивных систем и их назначение • 3) Конструктивные системы остова многоэтажных зданий • 4)Литература
• Конструктивной системой здания называется совокупность взаимосвязанных конструкций здания, обеспечивающих его прочность, жесткость и устойчивость. Несущая конструкция здания обеспечивает его пространственную устойчивость и передает нагрузки, собираемые надземной частью через подземную часть на основание - способный к их восприятию грунт. • Принятая конструктивная система здания должна обеспечивать прочность, жесткость и устойчивость здания на стадии возведения и в период эксплуатации при действии всех расчетных нагрузок и воздействий. • В современном высотном строительстве применяют различные конструктивные системы и схемы с разнообразными вариантами компоновок.
Все конструктивные системы можно разделить на три категории: • стержневые - каркасные системы из вертикальных стоек - колонн и связывающих их в горизонтальной плоскости балок - ригелей с жесткими (рамными) узлами или стенками диафрагмами жесткости. • плоскостные - стеновые системы из монолитных стен или сборных панелей; • смешанные:
• каркасно-панельные системы с наружными панельными стенами, обстраивающими расположенный внутри каркас; • панельно-блок-комнатные системы с объемными элементами и внутренними поперечными или наружными продольными несущими стенами; • каркасно-панельно-ствольные системы с монолитными башенными элементами, образующими ядро жесткости высотного здания в 12 и более этажей.
В свою очередь каркасные системы подразделяются на: Рамные Связевые Рамносвязевые
• В рамной системе рамы воспринимают все действующие на здания нагрузки: горизонтальные и вертикальные • В связевой системе все горизонтальные нагрузки воспринимают диафрагмы; В статическом отношении рамные и связевые системы отличаются способом восприятия внешних нагрузок, в конструктивном -- решением основных узлов.
Рамная схема каркасного несущего остова зданий представляет собой систему колонн, ригелей и ᴨȇрекрытий, соединенных в конструктивных узлах в жесткую и устойчивую пространственную систему, воспринимающую горизонтальные (ветровые и другие) усилия.
Рамно-связевая схема каркасного здания аналогична рамной схеме с тем лишь дополнением, что горизонтальная жесткость здания увеличивается за счет диагональных связей, выполняемых, как правило, из металла. При этом часть горизонтальных усилий передается с колонн на эти связи. Особенностью рамно-связевой схемы является ограничение ᴨеремещений каркаса
Связевая схема каркасного несущего остова зданий отличается от рамной тем, что все горизонтальные усилия в ней в обоих направлениях через сплошные междуэтажные ᴨерекрытия ᴨередаются на жесткие диафрагмы - стенки или ядра жесткости. Рамы в этом случае рассчитываются только на вертикальные нагрузки. При этом сопряжения вертикальных и горизонтальных элементов конструкций могут иметь не только жесткое, но и шарнирное решение
В несущем остове каркасного здания при связевой схеме жесткие связи можно располагать с интервалами в несколько конструктивных шагов на расстоянии не больше 48 м при сборных перекрытиях или 54 м при монолитном каркасе. Итак, связевая система каркаса позволяет во всех этажах здания получить достаточно большие зальные помещения между связевыми стенами. Каркасный остов связевой системы сегодня имеет наибольшее распространение в массовом строительстве общественных зданий, зданий повышенной этажности и в высотных зданиях любого назначения.
Для повышения сопротивления внешним воздействиям несущей системы зданий высотой более 250 м применяют преимущественно ствольные конструктивные системы: “труба в трубе” и “труба в ферме”. Их компоновочная схема включает центральный ствол, воспринимающий основную долю всех нагрузок, и расположенные по ᴨериметру здания несущие элементы в виде отдельных стоек (колонн), решетчатых систем (ферм, составных стержней и др. ), пилонов, которые также могут быть объединены в единую конструкцию. Жесткость ствольной системы, ее устойчивость и способность к гашению вынужденных колебаний обеспечиваются заделкой центрального ствола в фундамент.
В случаях, когда жесткости стеновой, каркасной или ствольной системы недостаточно, прибегают к комбинированным решениям, сочетающим в себе признаки разных конструктивных решений. В частности, для повышения сопротивления несущего остова здания возрастающим с высотой над уровнем земли ветровым нагрузкам применяют комбинацию ствольной и стеновой систем. В этом случае горизонтальные нагрузки воспринимаются не только внешней оболочкой и центральным стволом, но и внутренними несущими стенами. Комбинированная конструктивная система обладает большей конструктивной гибкостью в части возможности распределения доли воспринимаемых усилий за счет варьирования жесткости несущих элементов остова.
Схема каркасных зданий: • a — рамная; б — рамно-связевая; в — рамная с диафрагмами • жесткости; 1 — рама; 2 — смет; 3 — диафрагма; 4 — крепления
Среди стеновых систем следует выделить схемы • поперечностеновые, • продольностеновые, • перекрестностеновые, • коробчатые (оболочковые).
Основные виды многоэтажных промышленных зданий : а - двухэтажное с укрупненной сеткой колонн 2 -го этажа; б - с сеткой колонн (6 + 3 + 6) х 6 м; в, г - с сеткой колонн (6 + 6) х 6 м; д - с сеткой колонн (12 + 12) х 6 м; е - многоэтажное с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа; жобший вид многоэтажного промышленного здания и соединенного с ним административнобытового корпуса
Схемы многоэтажного здания
Фундаменты • Фундаменты — подземные конструктивные элементы зданий воспринимающие все нагрузки от выше расположенных вертикальных элементов несущего остова и передающие эти нагрузки на основание.
По характеру конструктивного решения и особенностям выполнения различают следующие типы фундаментов: • а) ленточные, состоящие из непрерывной в плане стеновой опоры под всей длиной нагруженной стены здания (рис. 1} • б)столбчатые или отдельно стоящие, представляющие собой ряд отдельных опор, устанавливаемых под стойками или колоннами, а также под стенами, опертыми на фундаментные балки (рис. 2) • в] свайные, устраиваемые из свай, опускаемых в грунт (рис. 3) • г) сплошные илц плитные, состоящие из обшей фундаментной плиты, принимающей вес всего здания или сооружения в целом (рис. 4) По технологии возведения фундаменты разделяются на монолитные и сборные; по величине заглубления — на фундаменты мелкого заложения (менее 2 м) и глубокого(более 3 ч).
Конструкции ленточных фундаментов а — из сплошных стеновых фундаментных блоков. б — из пустотелых блоков. в — вариант с устройством подвала. г — монолитный фундамент 1 — фундаментная плита. 2 — фундаментный блок. 3 — стеновой блок подвала. 4 — монолитный бетон(бутобетон)
Конструкция столбчатых фундаментов а — конструкция на фундаментной подушке. б — конструкция фундамента стаканного типа. 1 — наружная цокольная панель. 2 — пирамидальное основание колонны. 3 — фундаментная балка. 4 — фундаментный стакан
Конструкция свайных фундаментов а — сопряжение сборного оголовка под одиночную сваю. б — однорядное расположение свай. в — шахматное расположение свай. г — двурядное расположение свай. д — куст свай под одиночную колонну. 1 — свая. 2 — сборный оголовок. 3 — монолитный ж. б. ростверк. 4 — ж. б. ростверк под колонну
а — фрагмент плана фундамента под несущие стены; б - фундамент под колонну; в – фундамент на сваях-стойках; г – тоже на висячих сваях; д — стык сборного ростверка с забивной сваей; e - свая; 2 — ростверк; 3 — оголовок сваи; 4 — колонна; 5 — монолитный ростверк стаканного типа под колонну; 6 - арматура сваи: 7 - свая-стойка; 8 - висячая свая; 9 — монолитный ростверк; 10 – бетон замоноличивания; 11 – закладная деталь; 12 – стальная деталь; 13 – панель перекрытия; 14 – панель стены; 15 – цементный раствор
Конструкция сплошных фундаментов • а — перекрестная конструкция • б, в— варианты устройства сплошной фундаментной плиты • г — коробчатая конструкция фундамента
Конструктивно-технологические решения фундаментов. ВЗ принимаются на основании оценки геотехнической опасности территории строительства и технико-экономического сравнения возможных вариантов обеспечивающих наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и подземных конструкций. Три геотехнические особенности ВЗ обуславливают следующие основные типы фундаментов для них: – массивные плитные (предпочтительно повышенной жесткости, в т. ч. коробчатые с развитой подземной частью) на естественном или укрепленном основании. – свайные (предпочтительно глубокие опоры); – комбинированные, в т. ч. свайно-плитные (СПФ), плитноанкерные, щелевые.
Стык колонны с фундаментом • Работа стыка колонны с фундаментом зависит от конструкции фундамента - сплошной или столбчатый, в сборном или монолитном исполнении и от деформативных свойств грунта основания. • В монолитных плитных фундаментах сопряжение сплошной колонны с фундаментом рекомендуется принимать в виде жесткого защемления в уровне верха фундамента [ 35 ]. • Работу сопряжения колонны со столбчатым фундаментом необходимо рассматривать с учетом взаимодействия фундамента с грунтом. Податливость в основном вызывается деформациями грунта подошвой фундамента.
Конструктивные решения перехода остова и наружного ограждения от подземной части здания к надземной с цокольной частью и отмосткой. • Фундаменты зданий, расположенные на относительна сухих грунтах, т. е, с глубоким уровнем расположения грунтовых вод, в первую очередь защищают от прямого воздействия дождевых и талых вод. С этой целью по периметру наружных стен устраивают отмостку из асфальта, асфальтобетона или плоских камней на слое песка и с подстилкой жирной глины.
• В любых грунтах содержится капиллярная влага, которая проникает в тело фундамента и поднимается к зоне сопряжения с конструктивными элементами надземной части здания Чтобы преградить доступ капиллярной влаги в помещения, на границе контакта фундамента со стенами устраивают гидроизоляцю. . Ее выполняют из двух слоев толя или раствора цемента с водонепроницаемыми добавками, а располагают на определенном уровне от поверхности отмостки и пола. Полы первого этажа, расположеннные на грунте, тоже имеют горизонтальную гидроизоляцию. При этом боковую поверхность фундамента или стены, соприкасающуюся с грунтом пола, обмазывают горячим битумом от уровня гидроизоляции стыка стен с фундаментом до верха подготовки пола, • При высоком уровне грунтовых вод (УГВ) конструктивные элементы. подземной части здания оказываются и воде. Если вода агрессивна по отношению к материалам фундамента или подвала, то эти элементы выполняют из специальных материалов, устойчивых к агрессивному действию воды
Стена подвала многоэтажного здания • 1 - стеновые блоки; 2 -отмостка: 3 -стена здания; 4 - плиты перекрытия; 5 - ригель надподвального перекрытия; 6 - колонна каркаса; 7 - фундамент колонны: S - ленточный фундамепт стены
• 1 - подошва фундамента, 2 - стена фундамента, 3 - естественный грунт, 4 - уплотненный грунт, 5 - гравий слоем ≈ 200 мм, 6 - песок слоем ≈ 120 мм, 7 - зона очистки стены, 8 - первый слой ≈ 60 мм асфальтобетона, 9 второй слой ≈ 60 мм асфальтобетона, 10 - горизонтальная гидроизоляция из самоклеящейся, 11 - полиэтиленовая пленка толщиной ≈ 300 мкм, 12 армогерметик, 13 - мастика, 14 - половое покрытие полимерраствор
Наружные стены • Стены, в зависимости от воспринимаемых ими вертикальных нагрузок, подразделяются на несущие, самонесущие и ненесущие. • Несущей называется стена, которая помимо вертикальной нагрузки от собственного веса, воспринимает и передает фундаментам нагрузки от перекрытий, крыши, ненесущих наружных стен, перегородок в т. д. • Самонесущей называется стена, которая воспринимает и передает фундаментам вертикальную нагрузку только от собственного веса (включая нагрузку от балконов, лоджий, эркеров, парапетов и других элементов стены). • Ненесущей называется стена, которая поэтажно или через несколько этажей передает вертикальную нагрузку от собственного веса на смежные конструкции (перекрытия, несущие стены, каркас). Внутренняя ненесущая стена называется перегородкой. В жилых зданиях рекомендуется, как правило, применять несущие и ненесущие стены. Самонесущие стены допускается применять в качестве утепляющих стен ризалитов, торцов здания и других элементов наружных стен. Самонесущие стены могут применяться также внутри здания в виде вентиляционных блоков, лифтовых шахт и тому подобных элементов с инженерным оборудованием.
Несущие и ненесущие наружные стены могут быть применены в зданиях любой этажности. Высота самонесущих стен ограничена в целях предотвращения неблагоприятных в эксплуатационном отношении взаимных смещений самонесущих и внутренних несущих конструкций, сопровождающихся местными повреждениями отделки помещений и появлением трещин. В панельных домах, например допустимо применение самонесущих стен при высоте здания не более 4 этажей. Устойчивость самонесущих стен обеспечивают гибкие связи с внутренними конструкциями. Несущие наружные стены применяют в зданиях различной высоты. Предельная этажность несущей стены зависит от несущей способности и деформативности её материала, конструкции, характера взаимосвязей с внутренними конструкциями, а также от экономических соображений. Так, например, применение панельных легкобетонных стен целесообразно в домах высотой до 9— 12 этажей, несущих кирпичных наружных стен — в зданиях средней этажности, а стен стальной решетчатой оболочковой конструкции — в 70— 100 -этажных зданиях. а - несущие; б - самонесущие; в - ненесущие
Каркас здания должен работать под нагрузкой как единая пространственная система. В связи с этим к сопряжениям сборных железобетонных конструкций предъявляется комплекс требований: - прочность стыка должна быть не ниже стыкуемых элементов для исключения преждевременного разрушения конструкции как в стадии монтажа, так и при воздействии эксплуатационных нагрузок; - жесткость стыка должна обеспечивать передачу расчетных усилий сопряженных элементов, неизменяемость их взаимного положения, нормируемые перемещения элементов под нагрузкой и пространственную жесткость здания в целом.
Кроме того, стыки должны быть по возможности универсальными, технологичными при монтаже, обеспечивать правильность соединения элементов и располагаться в зонах с минимальными усилиями. Связь стыкуемых железобетонных элементов обеспечивается следующими образом: для восприятия растягивающих усилий производится сварка арматурных стержней или закладных деталей; для восприятия сжимающих усилий, в дополнение к сварным соединениям, швы между элементами омоноличиваются; для передачи сдвигающих усилий выполняются сварные соединения и устраиваются бетонные шпонки.
Колонны
Вертикальные стыки колонн • Вертикальные стыки колонн по расчетноконструктивному признаку относят к стыкам, работающим на внецентренное сжатие, которые рекомендуется размещать в зонах с минимальными изгибающими моментами. Требования к вертикальным стыкам заключаются в обеспечении соосной передачи продольных усилий и распределения концентрированных сжимающих напряжений по сечению. Стыки колонн могут быть шарнирными (контактными), т. е. воспринимающими только продольные и поперечные силы или жесткими, рассчитанными, в дополнение к сказанному, на восприятие изгибающих моментов.
• Податливость стыков колонн может быть вызвана рядом причин: концентрацией сжимающих напряжений из-за уменьшенной расчетной площади и неровностью контактной поверхности стыкуемых элементов; наличием растворных швов меньшей прочности; повышенной деформативностью сварных соединений продольной арматуры (рис. 1, в). При размещении стыков в зоне с минимальными изгибающими моментами рекомендуется учитывать только линейную податливость. • Податливость стыков колонн с ростом нагрузки повышается за счет развития неупругих деформаций в элементах соединения. Интенсивное повышение деформативности стыка проявляется на этапах уровней нагрузки 0, 6 -0, 8 NR ( NR - разрушающая нагрузка). • Длина зоны повышенной деформативности зависит от конструкции стыка и определяется, как правило, участком с уменьшенным поперечным сечением (рис. 1, в).
Рис. 1. Вертикальные стыки колонн: а) жесткий, со сваркой продольной арматуры; б) шарнирный без соединений по продольной арматуре; в) стык в сборке и эпюра распределения продольных деформаций
Перекрытия • Перекрытия — это внутренние горизонтальные ограждающие конструкции здания, членящие его по высоте на этажи. Их назначение — воспринять и передать на стены или колонны постоянные и временные нагрузки от людей, мебели и оборудования, а также изолировать помещения друг от друга и от влияния внешней среды. Эти функции и определяют их прочностные, а также тепло-, влаго-, газо- и звукоизолирующие качества. В многоэтажных жилых зданиях перекрытия служат связями — жесткими диафрагмами, способными придавать зданию повышенную устойчивость. • Для изготовления несущих элементов перекрытий многоэтажных зданий обычно применяются несгораемые материалы; железобетон на тяжелом и на легком заполнителях (керамзито-. шла-ко-, перлитобетонах и др. }; стальной профилированный настил, металлические балки, защищенные от непосредственного воздействия огня, и т. п. Перекрытия выполняются сборными, монолитными и сборно-монолитными. Монолитные железобетонные перекрытия изготовляют на стройке в специально изготовленной опалубке, их выполняют чаше трех видов: ребристыми, кессоннированными и безбалочными (плитными)
Типы междуэтажных монолитных перекрытий. а — ребристое, 6— кессонированное, в — безбалочное 1 — плита, 2 — главная балка(ригель)3 — второстепенная балка, 4 — колонна, 5 — капитель. Первый состоит из плиты, второстепенных и главных балок. На рисунке балки (или ребра) направлены вниз; при необходимости получить гладкий потолок устраивают перекрытие ребрами вверх, что менее экономично, так как площадь поперечного сечения верхней сжатой зоны уменьшена. Кессонированное перекрытие получают при пересечении равномерно расположенных в двух направленииях ребер одной высоты; его применяют из эстетических соображений в интерьерах обшественных зданий, а также как средство облегчения собственной Массы плиты при больших пролетах. Безбалочные перекрытия опираются на колонны или через капители.
Типы междуэтажных сборных перекрытий. а—балочные; б — плитные; 1 — балки; 2 — межбалочное заполнение; 3 — плиты
Сопряжения сборного перекрытия с колонной • Сопряжение перекрытия с колонной должно обеспечивать передачу вертикальных и горизонтальных нагрузок от перекрытия на колоны и, при необходимости, пространственную жесткость каркаса. В сопряжении балочного перекрытия с колонной основным стыком, определяющим расчетную схему каркаса, является стык ригеля с колонной. При наличии вертикальных элементов жесткости стык межколонных (связевых) плит перекрытия с колонной оказывает меньшее влияние на статическую схему работы каркаса Стыки ригеля с колонной принято различать шарнирные для связевых каркасов и жесткие - для рамных каркасов. В большинстве конструктивных решений ригель опирается на устроенные в колоннах короткие консоли
Перекрытия разделяют по видам и по типу конструкций. • Расположенные над подвальными (полуподвальными) этажами — называют подвальными (полуподвальными), • Расположенные над техническими подпольями — цокольными, • Отделяющие верхний этаж от чердака — чердачными, • Расположенные между смежными этажами — междуэтажными
Перекрытия по металлическим балкам • 1 — балки; 2 — гипсобетонная плита; 3 — промазка щелей раствором или подстилка толя; 4 — усиление изоляции воздушного шума (песок); 5 — изоляция ударного шума (упругие прокладки); 6 — пол по лагам; 7 — пароизоляция; 8 — теплоизоляция; 9— стяжка; 10 — затирка; 11 — металлическая сетка; 12 — деревянный короб
Перекрытие по железобетонным балкам(используются редко) а — с заполнением из плит; б — с заполнением из пустотелых блоков: 1 — балки; 2 — плиты; 3 — пустотелые блоки; 4 — промазка щелей раствором или подстилка толя; 5 — усиление изоляции воздушного шума (песок); 6 — изоляция ударного шума (упругие прокладки); 7 —- изоляция воздушного и ударного шумов; 8 — пол по лагам; 9 — пол по стяжке; 10 — пароизоляция; И — теплоизоляция; 12 — стяжка; 13 — затирка
Перекрытие по железобетонный плитам а —виды несущих плит; б— конструкции перекрытий; 1 — сплошная плита (Y=400 кг/м 2); 2 — круглопустотная; 3 — ребристая; 4 — типа ТТ; 5 — изоляция ударного шума; 6 — пол по стяжке; 7 — усиление изоляции воздушного шума (гипсобетонные плиты по лагам); 8 — пол; 9 — пароизоляция; 10—теплоизоляция; 11 — стяжка
Схема крепления ригелей
Ригели железобетонные - в строительстве - линейный несущий элемент (сплошной или решетчатый) в конструкциях зданий и сооружений. Соединяет стойки, колонны (ригель рамы); служит опорой прогонов, плит (ригель перекрытия, покрытия). Выполняется из железобетона. Ригели подразделяют на типы: РДП - для опоры много пустотных плит на две его полки (двух полочный); РДР - то же, для опоры ребристых плит; РОП - для опоры много пустотных плит на одну его полку (одно полочный); РЛП - то же, применяемый только в лестничных клетках; РОР - для опоры ребристых плит на одну его полку (одно полочный); РЛР - то же, применяемый только в лестничных клетках; РКП - консольный для опоры много пустотных плит балконов;
• Конструкции сопряжений ригеля с колонной в связевом каркасе: • а) со скрытой консолью и верхней монтажной соединительной пластиной; б) со скрытой прямоугольной консолью; в) схема распределения усилий при действии горизонтальной нагрузки
Рамный узел сопряжение ригеля с колонной: а) с опиранием на открытую консоль; б) с опиранием на скрытую консоль; в) график зависимости угла податливости сопряжения от изгибающего момента
Стыки сборных элементов перекрытия • В сборных перекрытиях имеются следующие типы стыков: • - вертикальные стыки торцов плит через бетонные швы с плитами или с опорными конструкциями ( а); • - продольные стыки между плитами и крайних плит со стенами (б ); • - горизонтальные стыки плит по опорным площадкам с поддерживающими конструкциями (стенами, балками или ригелями рис. 5, а и 5, в).
Фрагмент плана сборного перекрытия из многопустотных плит
Фрагмент плана сборного перекрытия из плит 2 Т
Типы боковой поверхности пустотных плит образующих после замоноличивания следующие формы межплитных шпонок • Совместная работа многопустотных плит обеспечивается замоноличенными швами и сварными соединениями (для связевых и пристенных плит). Для увеличения сцепления бетона швов с конструкциями на их боковой поверхности устраиваются углубления для образования шпонок а - замкнутые круглые; б - трапецевидные, открытые к верху; в сплошные продольные
• - шпонки замкнутые круглые (, а) работают на срез и обеспечивают совместную работу плит при вертикальных и горизонтальных нагрузках до стадии разрушения. Многократное приложение неравномерной вертикальной нагрузки до нормативного значения практически не снижает прочность межплитных продольных швов; • - шпонки открытые к верху в вертикальном направлении (прямые или трапециевидные ( б), включаются в работу за счет сцепления раствора замоноличивания с бетоном плит и его обжатия. Такой вид шпонок обеспечивает совместную работу плит при горизонтальных нагрузках на диск перекрытия. Совместная работа плит до стадии разрушения при вертикальных нагрузках обеспечивается после устройства цементно-песчаной набетонки толщиной не менее 4 см; • - сплошные продольные шпонки (в) обеспечивают совместную работу плит при вертикальных нагрузках. При возникновении горизонтальных сдвигающих усилий прочность соединения обеспечивается только за счет сцепления бетона шва с плитами.
Взаимодействие рядовых многопустотных плит с поддерживающими конструкциями (ригели, балки и несущие стены) при горизонтальных нагрузках обеспечивается силами трения и сцеплением подстилающего растворного слоя по опорным площадкам. Торцевые швы между плитами и поддерживающими конструкциями работают только на сжатие и сдвиг перпендикулярно пролету. Схема взаимодействия многопустотной плиты с ригелем: τ s. H - касательные напряжения в торцевом шве при сдвиге плиты вдоль ригеля; τ sc - касательные напряжения по площадке опирания плиты на ригель при сдвиге и повороте плиты относительно ригеля; σ B сжимающие напряжения в торцевом шве
Взаимодействие ребристых плит с ригелями и балками при горизонтальных нагрузках обеспечивается сварными соединениями опорных закладных деталей. Совместная работа плит при вертикальных нагрузках обеспечивается продольными бетонными швами, выполняемыми, как правило, со шпонками. Схема взаимодействия ребристой плиты с ригелем: τSH касательные напряжения в торцевом шве при сдвиге плиты вдоль ригеля; QZi и NZi - усилия в сварном соединении плиты с ригелем; σв сжимающие напряжения в торцевом шве
Соединения в сквозных связевых панелях • Плоские сквозные связевые панели состоят из железобетонной многоэтажной рамы, образованной колоннами и ригелями и металлических связей треугольного (полураскосные) или пятиугольного (портальные) очертания • Размещаются связевые конструкции из условия обеспечения пространственной жесткости здания, с учетом ограничения усилий от температурных деформаций. • Фундаменты под связевые панели выполняются в виде отдельно стоящих столбчатых фундаментов, сплошной железобетонной плиты или железобетонной рамы. Конструкция фундамента зависит от размеров сетки колонн, величин действующих нагрузок и характеристик грунта. с треугольной (а) и портальной (б) металлической решеткой
Соединения элементов связей между собой осуществляется с помощью приварки фасонок, что создает защемление но концам связей. Соединения связей с колоннами осуществляется в виде приварки связей через фасонки к закладным деталям на боковых гранях колонн (а) или через фасонки, приваренные в тавр к внутренним закладным деталям. Соединения связей с фундаментом чаще всего выполняются через фасонки, приваренные в тавр к закладным деталям фундамента (б). Указанные соединения обладают линейной и угловой податливостью, вследствие повышенной деформативности закладных деталей при действии нормальных и поперечных сил, изгибающих, а также крутящих моментов в их плоскости. Конструкция сопряжений металлических связей с колоннами (а) и фундаментом (б)
Конструктивные решения крыш • Крыша - наружная несущая и ограждающая конструкция здания, которая воспринимает вертикальные (в том числе снеговые) и горизонтальные нагрузки и воздействия. (ветер - нагрузка) Крыша состоит из двух основных частей: несущих конструкций и кровли. Несущие элементы крыши — стропила, настилы, фермы и другие конструктивные устройства— воспринимают и передают на стены нагрузки от массы крыши, снега, воздействия ветра и др. • По архитектурно-конструктивным решениям, крыши классифицируют на совмещенные и чердачные.
• Совмещенными крышами называют пологие бесчердачные покрытия, в которых крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия и нижняя поверхность является потолком помещения. Чаще всего совмещенные покрытия выполняют из железобетонных элементов. Совмещенные крыши рекомендуется устраивать пологими, с уклоном 2, 5% в виде гидроизоляционного ковра, выполненного из рубероида в три слоя. Водоотвод с совмещенных крыш производят по внутренним водостокам. • Различают вентилируемые совмещенные крыши, в которых между кровлей и утеплителем вводится вентилируемая воздушная прослойка, и невентилируемые, сплошной конструкции. Устройство воздушной прослойки, вентилируемой наружным воздухом, содействует удалению влаги из утеплителя в случае его укладки в увлажненном состоянии или увлажнения в период эксплуатации, улучшая, таким образом, его теплозащитные свойства. Принципиальная конструктивная схема совмещенных крыш приведена на рисунке
Конструктивные схемы совмещенных крыш: а, б - невентилируемые; в - вентилируемая; 1 - защитный слой; 2 - рулонный ковер; 3 - стяжка (из раствора или сборных плит); 4 - теплоизоляция; 5 - пароизоляция; 6 - несущая конструкция; 7 - отделочный слой;
Эксплуатируемая кровля бывает нескольких типов: пешеходное покрытие, покрытие с ограничением для ходьбы, зеленая кровля. Устройство эксплуатируемой кровли — сложная инженерная задача. Она предъявляет высокие требования к кровельным покрытиям, а также соблюдению более строгих норм по гидро — паро и — теплоизоляции, нежели для традиционной конструкции кровли.
На русском/казахском/ английском Оболочка Қабықша Shell Парабола Parabole Кривизна Қисықтық Curvature Гипербола Hyperbole Покрытия Жабу Cover Пояснение называются геометрические тела, ограниченные криволинейными поверхностями, расстояния между которыми малы по сравнению с другими их размерами. геометрическое место точек, равноудалённых от данной прямой(называемой директрисой параболы) и данной точки (называемой фокусом параболы). собирательное название ряда количественных характеристик (скалярных, векторных, тензорных), описывающих отклонение того или иного геометрического «объекта» . плоская кривая второго порядка. верхняя конструкция здания
Литература • И. А. Шеришевский «Конструирование гражданских зданий» • «Архитектурные конструкции» под редакцией Казбек-Казиева. • Строительные нормы и правила. 2. 04. 05 -91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" • Строительные нормы и правила. Жилые здания. СНи. П 2. 08. 01 -89* Москва 1995. • МГСН 4. 19 -2005 «Временные нормы и правила проектирования многофункциональных высотных зданий и зданий-комплексов в городе Москве» . • Александров А. В. , Шапошников Н. Н. и др. Расчетная модель многоэтажного здания на основе метода конечных элементов и некоторые результаты ее применения. Доклад на международном симпозиуме «Многоэтажные здания» . - М. , 1972. - С. 51 -58. • Байков В. Я. , Фролов А. К. Анализ деформируемости узлового соединения ригелей с колоннами. - Бетон и железобетон, № 2, 1978. - С. 26 -28.
Литература. • Гранев В. В. , Кодыш Э. Н. , Трекин Н. Н. Пространственная работа каркасных систем с учетом реальной жесткости узловых сопряжений. Доклад на 1 -ой Всероссийской конференции «Бетон на рубеже третьего тысячелетия» , книга 2. - Москва, 2001. - С. 512 -517. • Гранев ВВ. , Кодыш Э. Н. . , Трекин Н. Н. Формирование пространственной дискретной модели каркаса многоэтажного здания. - Пространственные конструкции в новом строительстве и при реконструкции зданий и сооружений. Тезисы докладов международного конгресса MK П K -98. - Москва, Россия, том III , 1998. - С. 57. • Дыховичнмй Ю. А. , Максименко В. А. Сборный железобетонный унифицированный каркас. - М. , Стройиздат, 1985. -295 с. • Ивашенко Ю. А. Учет неупругой податливости узлов рамных систем. - В кн. : Исследования по бетону и железобетону. - Челябинск: ЧПИ, № 193, 1977. • Карабанов Б. В. , Довгалюк В. И. Стыки каркасно-панельных конструкций общественных зданий // Обзорн. инф. / Вып. 1. - ЦНТИ, 1984. - 52 с. • Катин Н. И. , Шитиков Б. А. Закладные детали в колоннах для крепления стальных связей. - Труды /НИИЖБ. М. , 1974 г. вып. 1.
Скачать презентацию Конструктивные системы каркасных и бескаркасных МЗ к т
П 13-14 Конструктивные системы каркасных и бескаркасных МЗ.ppt