3.Рамно-связевая конструктивная схема каркасных зданий.

Рамно-связевая схема состоит из ряда плоских рам, расположенных в вертикальных плоскостях всех поперечных осей. Рамы обеспечивают поперечную жесткость и устойчивость здания, но ограничивают свободу планировки этажей. Продольная жесткость достигается введением вертикальных стенок жесткости. Стенки жесткости выполняют из железобетонных панелей, вставляемых в просветы, ограниченные с двух сторон колоннами, а сверху и снизу ригелями перекрытий. Стенки жесткости устанавливают одну над другой на всю высоту здания. Что в сочетании с жесткими дисками перекрытий образует устойчивый каркасный остов. В ж-б стенках жесткости можно устанавливать проемы для дверей или окон при условии соответствующего усиления отверстия обрамляющим бортом с дополнительным армированием по расчету. Жесткость перекрытий обеспечивается соединением связевых и рядовых панелей между собой и ригелями путем сварки закладных деталей и заполнением раствором швов в цельный жесткий диск так же, как в крупнопанельных зданиях.

Рамно-связевая схема применяется главным образом при строительстве жилых многоэтажных зданий (гостиничного типа), административных и т.п.

53. Колонны и ригели сборного железобетонного унифицированного каркаса их сопряжения между собой.

Колонна - вертикальный стержневой элемент каркаса, служащий для восприятия в основном вертикальной нагрузки. Колонны воспринимают нагрузку от прикрепленных к ним или опирающихся на них других элементов - ригелей, балок, плит перекрытий и т.д. Колонны бывают:1)каменные 2)металлические.3)железобетонные. Колонны подразделяют: по местоположению:на рядовые, фасадные, торцевые, связевые и т.д.; нижние, средние, верхние. по несущей способности - 2000,3000, 4000, 5000 и 6000 кН. по этажности - на одно-, двух- и многоэтажные. по виду поперечного сечения - на прямоугольные, квадратные и круглые; (В унифицированном каркасе стандартные сечения колонны приняты 300 х 300 мм для зданий высотой до 5 этажей включительно, 400 х 400 мм для всех остальных случаев). типу стыка колонн - с плоскими металлическими торцами, с центрирующими прокладками, с выпусками свариваемой при монтаже арматуры и т.д. по условиям опирания ригелей - на колонны с консолями, бесконсольные, со скрытыми консолями и т.д. по классу бетона - В15, В25, В30, В40, В50; по способу армирования ствола колонн - колонны с периферийным армированием, с центральным армированием, со спиральной арматурой, с металлическими сердечниками. по способу изготовления - центрифугированные и т.д. Ригели - горизонтальные элементы остова здания, воспринимающие вертикальные нагрузки, передаваемые преимущественно плита­ми перекрытий, распорками и передающие эти нагрузки на колонны. Ригели различают: 1)по местоположению - рядовые, фасадные, торцевые, коридорные, лестничные. Ригели легкого каркаса могут быть:а) коридорными б) рядовыми, в) лестничными (с одной полкой), высотой 450 мм, с пролетами 6 и 6,6 м; г) фасадными. Ригели тяжелого каркаса подразделяются на: а) коридорные, б) рядовые, в) фасадные. По перекрываемому пролету - однопролетные, двухпролетные, консольные и т.д.Для соединения с ригелями колонны имеют обычные скрытые консоли или могут быть бесконсольными, при котором соединение с ригелем осуществляется с помощью выпусков арматурных стержней их сварки и замоноличивания узла сопряжения

Рис.4.2. Связи жесткости

а – расположенные в плане пространственных диафрагм жесткости; б, в, г – конструкции диафрагм жесткости: б – сборная плоская диафрагма жесткости; в – связь жесткости с диагональными растяжками; г – монолитная диафрагма жесткости с жесткими металлическими связями; 1 – колонна; 2 – панель жесткости; 3 – ригель; 4 – сварные крепления панели жесткости к колоннам и ригелям; 5 – жесткие связи, образующие каркас монолитной стены жесткости; 6 – стальные тяжи с натяжными муфтами.

Рис.4.3. Схемы несущего остова высотных зданий с монолитным ядром жесткости

а, б, в – варианты планировочных решений ядра жесткости

51. Конструктивные решения рамного, связевого, рамно-связевого каркасов

1. Рамная конструктивная схема каркасных зданий.

Для строительства многоэтажных применяют железобетонные каркасы рамного типа, воспринимающие горизонтальные усилия жёсткими узлами рам либо решенные по рамно-связевой схеме с передачей горизонтальных усилий на диафрагмы, стены лестничных клеток и лифтовых шахт. Каркасы многоэтажных, как правило, выполняют сборными или сборно-монолитными с балочными или безбалочными конструкциями междуэтажных перекрытий.

Рамная схема каркасного несущего остова зданий представляет собой систему колонн, ригелей и перекрытий , соединенных в конструктивных узлах в жесткую и устойчивую пространственную систему воспринимающую горизонтальные (ветровые и другие) усилия.

Рамный каркас многоэтажного здания может быть выполнен в монолитном и сборном железобетоне или в стальных конструкциях, которые в целях противопожарной безопасности объекта должны быть обетонированы.

2.Связевая конструктивная схема каркасных зданий.

Связевая схема отличается от рамной тем, что в ней конструктивные узлы могут иметь не только неподвижное – жесткое, но и подвижное – шарнирное решение, причем все горизонтальные усилия полностью передаются на систему дополнительных связей.

Существует три варианта связей жесткости : в виде наклонных ( чаще всего диагональных) растяжек с натяжными устройствами, жестких косых стержней которые после установки и замоноличивания образуют стенку жесткости, сборных стенок или панелей жесткости, монтируемых из ж-б плит, вставляемых между стойками и ригелями. В зданиях со связевым каркасом стенки жесткости распологают с интервалами в несколько конструктивных шагов. Это позволяет при необходимости в каждом этаже выделять большие помещения (с редко стоящими стойками). Каркасный остов связевого типа имеет широкое применение при строительстве многоэтажных, повышенной этажности, а также высотных жилых и общественных зданий.

В связевом каркасе соединение колонн и ригелей шарнирное, поэтому необходимы вертикальные связи жесткости (крестообразные, портальные и т. п.) или диафрагмы жесткости (специальные железобетонные перегородки).

Устойчивость стальных колонн в про­дольном направлении обеспечивается вертикальными связями между колоннами. Связи располага­ют по середине здания или температурного отсека. При длине здания или температурного отсека более 120 м между колоннами ставят две системы вертикальных связей.

52. Способы обеспечения жесткости и устойчивости каркасов. Перечислить элементы сборных каркасов и дать им определения

Связи, для обеспечения жесткости и устойчивости зданий могут выполняться в виде сборных или монолитных железобетонных стенок-диафрагм и пространственных ядер жесткости.

Сборные стенки жесткости устраиваются из железобетонных панелей, вставляемых в просветы между колоннами и ригелями с жестким креплением к ним со сваркой закладных деталей, не менее чем по два крепления по каждой стороне панели (рис. 4.2, б). Швы сопряжения после монтажа вставной панели замоноличиваются цементно-песчаным раствором. Этот тип жестких связей наиболее индустриален и широко применяется в массовом строительстве каркасных зданий высотой до 12 этажей (рис 4.2, а).

Монолитные железобетонные стенки жесткости возводятся на месте в инвентарной опалубке с приваркой арматурных сеток стенки жесткости к выпускам арматуры ригелей и колонн. Иногда внутрь монолитной жесткой стенки для повышения ее прочности вставляют крестовые или треугольные связи, выполненные из круглой стали (рис. 4.2, в) или стальных прокатных профилей - швеллеров или уголков (рис. 4.2, г), расположенных по диагоналям просвета или в виде подкосов.

Металлические связи стягиваются стальными сетками и бетонируются с использованием переставной поэтажной опалубки и уплотнением бетона вибраторами. Толщина стенок жесткости обычно составляет 200 - 300 мм, но в высотных зданиях она может доходить до 600 мм и более.

В зданиях башенного типа диафрагмы жесткости располагают в центре здания в виде жесткого двутавра, квадрата, креста и т.п. образуя устойчивое пространственное ядро жесткости (рис.4.3.). Размеры ядра в плане проверяются расчетом на устойчивость с учетом габаритов дома и расчетных ветровых нагрузок в районе строительства. В отдельных случаях в протяженных зданиях устраивают в одном доме два или более пространственных ядер жесткости. В пределах ядер жесткости обычно размещаются шахты лифтов и вёнтиляции, лестничные клетки и другие помещения вспомогательного типа.

Ядра жесткости выполняются на всю высоту здания.

50. Классификация каркасов по материалу, этажности, величине пролетов, типу горизонтальных несущих конструкций, по расположению ригелей

Классификация каркасов по характеру статической работы: (рамные, связевые, рамно-связевые)

Классификация по материалам: (деревянный каркас, металлический каркас, железобетонный каркас)

По составу и расположению ригелей в плане здания: (с продольным, поперечным, перекрестным, безригельный каркас)

Классификация колонн:

-по материалу (каменные, металлические, железобетонные)

-по местоположению (на рядовые, фасадные, торцевые, связевые, нижние, средние, верхние)

-по этажности (на одно-, двух- и многоэтажные)

-по виду поперечного сечения (Прямоугольные, квадратные, круглые)

-по условиям опирания ригелей (на колонны с консолями, бесконсольные , со скрытыми консолями)

Ригели:

-по местоположению (рядовые, фасадные, торцевые, коридорные, лестничные)

-по перекрываемому пролету (однопролетные, двухпролетные, консольные)

-по виду поперечного сечения (прямоугольные, тавровые с полкой понизу с одно- или двусторонним опиранием настилов)

49. Назначение эркеров. Конструктивные решения эркеров крупнопанельных зданий

ЭРКЕР- выступающая из плоскости фасада часть помещения в жилых зданиях .Имеет оконные проемы Или сплошное остекление. Эркеры устраивают либо на всю высоту здания с опиранием на собственные фундаменты, либо на один или несколько этажей с разными видами опирания. Форма эрк. бывает треугольной, прямоугольной, трапециевидной, полукруглой и тд. В здания с несущими наружными стенами несущая конструкция эркера состоит из консольных плит( как у балкона), поэтажных консолей и плит, или мощных консолей-кронштейнов,расположенных в основании эркера, несущих вес эркера всех вышележащих этажей.

В зд. с несущими поперечными стенами и наружными стенами из навесных панелей целесообразно устраивать приставные эркеры, опирающиеся на фундамент, а стены эркеров включать в систему несущих стен дома.

В каркасных зданиях эркеры устраивают в виде поэтажных консольных выпусков панелей междуэтажных перекрытий, расчитаных на условия восприятия нагрузок от наружных стен из керамзитобетона или из трехслойных панелей.

Междуэтажные перекрытия в многоярусных эркерах решают аналогично основным междуэтажным перекрытиям.

Нижнее перекрытие висячего эркера должно быть утеплено с учетом климатич.условий и снабжено пароизоляционным слоем со стороны внутреннего помещения, то есть между полом и утеплителем. В эркере применяют наиболее эффективный утеплитель, позволяющий ограничить его толщину 40-50 мм. Верхнее перекрытие эркера решают как совмещенную крышу. Эркер может быть завершен скатной крышей чердачного типа, верхнее несущее перекрытие эркера выполняют как обычное чердачное перекрытие

46. Варианты конструктивных решений консольных и балочных плит балконов

48. Типы лоджий. Конструктивные решения встроенных и выносных лоджий зданий из крупноразмерных элементов.

Балконы и лоджии - это открытые поэтажные площадки в жилых и общественных зданиях, связывающие внутренние пространства эксплуатируемых помещений с внешней средой. При аварийных ситуациях они могут использоваться для эвакуации людей. Лоджии, в отличие от балконов по боковым сторонам ограждены стенами, и могут быть как встроенными в объём здания, так и выносными. Лоджии бывают освещены солнцем меньшее количество время, чем балконы, а их устройство связано с увеличением площади на­ружных стен.

Междуэтажные перекрытия лоджий во избежание образования мостика холода, отделяют от основных междуэтажных перекрытий наружной стеновой панелью или заполняют зазор утепляющим материалом, к которому сверху подходит подоконная панель, а снизу – переплеты остекления. Пол лоджии устраивают так же, как на балконах с уклоном 1-2 % наружу, и выполняют из плиток, уложенных на цементном растворе по слою гидроизоляции.

Плита балконов и лоджий по наружному периметру должна иметь капельник. Ограждение лоджий выполняется в виде металлической решетки, стойки которой заделывают в гнездах балконной плиты, а поручень крепят к стене, и экранов. Экраны могут быть металлические, из асбестоцементных листов, стеклопластика, армированного стекла.

Плиты перекрытий встроенных лоджий панельных зданий опирают на несущие боковые внутренние железобетонные стены, которые требуют дополнительно утепляющих конструкций в виде отдельных доборных панелей наружных стен или объёмных элементов.

Особенность конструктивного решения выносных лоджий заключается в опасности возникновения разности осадочных деформаций лоджий и здания, особенно при большой этажности, так как перекрытия таких лоджий опираются на приставные боковые панельные стенки - "щёки".

Поэтому в многоэтажных зданиях проектируются конструкции навесных лоджий, "щёки" которых крепят на поперечные внутренние стены.

Боковые стены выносных лоджий проектируются несущими только в зданиях малой и средней этажности. При этом для обеспечения совместной осадки лоджий и здания стены лоджий опирают на участки фундаментов поперечных внутренних стен.

В каркасных панельных зданиях плиты балконов (лоджий) работают по балочной схеме, опираясь на консоли колонн, благодаря чему исключается передача нагрузки на наружные стены. При этом производится изоляция вертикальных и горизонтальных сопряжений панелей наружных стен по принципу дренированного стыка.

При проектировании балконов и лоджий необходимо обеспечивать отвод воды от наружных стен