Тема 7 КАРКАСЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ Каркас совокупность

Тема 7 КАРКАСЫ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

Каркас совокупность вертикальных опор и горизонтальных ригелей, на которые опираются плиты перекрытий. Здания, несущим остовом которых является каркас, называются каркасными 1 колонны; 2 ригели; 3 плиты перекрытий; 4 плиты распорки; 5 стеновые панели Материал каркаса Железобетон Сталь

Преимущества каркасной схемы Облегчение массы здания (стены из легких навесных панелей) Недостатки Увеличение трудозатрат и расхода стали Возможность увеличения площадей помещений и трансформации внутреннего пространства Большая жесткость и устойчивость зданий

Каркасные здания Общественные Сельскохозяйственные Промышленные Жилые дома повышенной этажности, в сейсмических районах и при неблагоприятных грунтовых условиях

По характеру статической работы: рамный, связевый и рамно связевый По способу возведения: сборный и монолитный По материалу: железобетонный и металлический По расположению ригелей: с продольным, поперечным, с перекрестным расположением, с безбалочным перекрытием По конструктивной схеме: полный и неполный По этажности здания: одноэтажный и многоэтажный

По материалу Железобетонный обладает большей жесткостью, но имеет большую массу и более трудоемок на строительной площадке монолитный сборномонолитный По способу возведения Стальной

Рамный Рамно-связевый Связевый 1 – ригели; 2 – диафрагмы жесткости; 3 - диск перекрытия

Связевая схема Рамная схема

Рамный каркас система колонн и ригелей, жестко соединенных между собой в продольном и поперечном направлениях

Рамный каркас Материал каркаса Монолитный железобетон Стальной Сборный железобетон (очень редко, т. к. при жестком сопряжении колонны и ригели имеют различное сечение по высоте здания)

Связевой каркас • Колонны и ригели имеют шарнирное соединение упрощаются конструкции узлов уменьшается расход стали • Общая устойчивость здания обеспечивается совместной работой вертикальных диафрагм жесткости и дисков перекрытий • Расположение ригелей обычно принимают поперечным • При связевом каркасе усилия в конструкциях не зависят от их положения в плане и по высоте здания возможность полной унификации ригелей и колонн упрощается конструкция узлов

Связевой каркас • Диафрагмы (стенки, связи) жесткости располагают одна над другой на всю высоту здания в двух направлениях: Поперечные на всю ширину корпуса Продольные вдоль здания с интервалом в несколько конструктивных шагов 1 – колонны 3 – жесткий диск перекрытия 4 – диафрагма жесткости

Связевой каркас Каркасно-ствольная система разновидность связевого каркаса высотных зданий башенного типа; стенки жесткости располагают в центре здания, образуя ствол жесткости. Схемы несущего остова высотных зданий с монолитным ядром жесткости а, б, в – варианты планировочных решений ядра жесткости

Связевой каркас • Ствол возводится из монолитного железобетона • В шахте ствола размещаются лестнично лифтовые узлы • Позволяет использовать каркас в условиях сейсмичности При возведении каркасно ствольных зданий целесообразно применять метод подъема перекрытий • • В качестве сборных элементов используют колонны, а перекрытия выполняют из монолитного железобетона. Перекрытия изготавливаются на уровне первого этажа, а затем домкратами, установленными на колоннах, поднимаются в проектное положение.

Связевой каркас Метод подъема перекрытий Достоинства метода: возможность создавать разнообразные объемно планировочные решения зданий; возможность возводить объекты в условиях ограниченной строительной площадки, на рельефе. Возведение жилых домов методом подъема. г. Ереван

Связевой каркас Метод подъема перекрытий

Рамно-связевой каркас • • • Плита оболочки Состоит из рам с жесткими узлами, расположенными обычно поперек здания, и диафрагм жесткости – в противоположном направлении. Жесткость сопряжений колонн и ригелей обеспечивается только в одном направлении. Рамы с жесткими узлами воспринимают только вертикальные усилия, а горизонтальные усилия воспринимают перекрытия, передавая их на диафрагмы жесткости. По сравнению со связевой схемой сокращается количество диафрагм жесткости.

Сборный железобетонный каркас Балочный Бесбалочный • Применяется для зданий высотой до 30 этажей. • Каркасы многоэтажных промышленных зданий принципиально не отличаются от каркасов гражданских зданий. При необходимости перекрывать большие помещения и передавать значительные нагрузки на перекрытия, элементы делают более мощными.

11. 3. 1 Балочный каркас • Применяется унифицированная типовая серия конструктивных элементов Колонны Ригели Двух , трехэтажные Тавровое сечение Одноэтажные • Прямоугольного сечения с консолями для опирания ригелей. Сетка колонн: 6 х6 (основная), (6+9)х6, 6 х9, 9 х9 и 12 х12 (возможная) • Прямоугольное сечение Прямоугольные ригели применяют в промышленных зданиях при больших нагрузках.

1 плоский бетонный стык колонны; 2 колонна; 3 ригель; 4 плиты перекрытия; 5 настил распорка а — опирание на ригель пустотных плит длиной 3 и 6 м; б — то же, длиной 7, 2 и 9 м; в — опирание ригеля на консоли колонн; 1 — конструкция пола; 2 — бетон замоноличивания; 3 — связевая плита перекрытия Узел соединения колонны с ригелем

Пустотные плоские перекрытия гражданского здания Ригели таврового сечения Плиты перекрытий промышленного здания

Многоэтажные производственные здания: а конструктивные схемы с вариантами опирания плит перекрытия на ригели; б рас кладка плит на фасаде при блочных проемах

Многопустотные панели перекрытий: а с круглыми пустотами, б панели, изготовляе мые на установках с бетонирующими комбайнами, в панели с овальными пустотами, 1 верхний слой, 2 средний слой, 3 нижний слой

Многоэтажное здание с балочными пе рекрытиями рамно связевой системы: 1 самонесущая стена; 2 ригель с полками; 3 ребристые плиты; 4 консоль колонны

11. 3. 1 Балочный каркас Стыки элементов каркаса • • • Ригели опираются на консоли колонн и крепятся к ним сваркой закладных деталей Плиты опираются на ригели и крепятся к ним сваркой закладных деталей Колонны жестко защемляются в фундаментах – сборных железобетонных башмаках. • • Стыки колонн выполняют на 600 1000 мм выше плит перекрытий; их осуществляют через бетонные выступы на оголовках с последующей сваркой выпусков арматуры и замоноличиванием стыка бетоном Колонны жестко защемляются в фундаментах – сборных железобетонных башмаках.

Каркасы многоэтажных промышленных зданий: а балочный, при опирании ригелей на консоли колонн (/ вариант перекрытий с опиранием ребристых плит на полки ригелей, // то же, с опиранием плит по верху ригелей), б балочный, при бесконсольном опирании ригелей (/// перекрытия с ребристыми плитами, IV то же, с многопустот ными), в безбалочный с надколонными плитами, расположенными в двух направлениях, г то же, в одном направлении, 1 ригель продольной рамы, 2 сантехническая панель

Конструкции многоэтажных производственных зданий без тех нического этажа

Конструкции многоэтажных производственных зданий без тех нического этажа

• Колонны средних рядов имеют осевую привязку к разбивочным осям • Колонны крайних продольных рядов имеют осевую или нулевую привязку к разбивочным осям • Торцовые колонны имеют осевую привязку а привязка колонн к средним осям; б, в привязка колонн и стен к крайним продольным осям; г, д то же, в торцах зданий; е, ж привязка колонн по линиям поперечных температурных швов

Безбалочный каркас Колонны на этаж Капители Надколонные и пролетные плиты • На верх колонн устанавливается капитель, а на капитель укладываются надколонные плиты • Участки перекрытий, ограниченные надколонными плитами, заполняются пролетными плитами, опертыми по контуру на надколонные плиты • Капитель служит не только опорой для плит, но и обоймой стаканного типа для колонн верхнего этажа Перекрытия Монолитный железобетон Сборный железобетон

Преимущества монолитных каркасов Диафрагма большая жесткость и устойчивость разнообразные объемностоимость здания снижается на 25% планировочные решения зданий Виды монолитных каркасов с главными и второстепенными балками с одинаковыми балками в обоих направлениях с безбалочными перекрытиями 1 колонны; 2 главная балка; 3 второстепенные балки; 4 плита; 5 балки; 6 капитель

С главными и второстепенными балками Главные балки образуют совместно с колоннами продольные рамы. Второстепенные балки образуют совместно с колоннами продольные рамы. Преимущество: наибольшая поперечная жесткость. Недостаток: большая высота перекрытия.

С одинаковыми балками в обоих направлениях Продольные и поперечные балки имеют одинаковую высоту. Преимущества: красивый внешний вид (кессонированный потолок) и облегчение собственной массы плиты. Недостаток: меньшая поперечная жесткость.

С безбалочными перекрытиями Состоят из плоской многопролетной плиты, опертой через капители на колонны. Преимущество: увеличение высоты помещения. Недостаток: наименее жесткая схема.

а б в Монолитные железобетонные перекрытия а ребристое; б кессонное; в безбалочное; 1 колонны; 2 главная балка; 3 второстепенные балки; 4 плита; 5 балки; 6 капитель

Сборно-монолитный каркас с многопустотными плитами • • К перспективным направлениям индустриального строительства многоэтажных зданий относится сборномонолитный каркас. Основой такой системы является каркас с плоскими дисками перекрытий, образованными многопустотными плитами.

Преимущества сборно-монолитного каркаса Шпонки Диафрагма низкие показатели стоимости, расхода материалов, затрат труда и сроков строительства возможность применения неунифицированной сетки колонн и высоты этажей возможность применения разнообразной формы плана здания

Строительство каркасных монолитных жилых зданий

Строительство каркасных монолитных жилых зданий

Промышленное здание с использованием монолитного каркаса

Промышленное здание с использованием монолитного каркаса

Промышленное здание с использованием монолитного каркаса