36Конструкции каркасных многоэтажных гражданских зданий
Конструктивня схема здания рамносвязевая или связевая.
К вертикальным несущим элементам относятся колонны, диафрагмы или ядра жесткости. К горизонтальным - плиты и ригели. Колонна.При высоте здания до 16 этажей имеет сечение 400х400мм, при этажности свыше 16 этажей применяются колонны первых этажей с жесткой арматурой.
Увеличение несущей способности колонн достигается повышением класса бетона до В60, увеличение %-та армирования, применение сердечника из высокопрочной гибкой арматуры.
С
тыки
колонн располагают через 1 этаж,3 или 4
этажа. с уменьшением количества стыков
усложняется процесс монтажа, ускоряется
процесс монтажа и приводит к обеспечению
большей жесткости каркаса. Диафрагма.
Воспринимает
горизонтальные нагрузки и обеспечивает
пространственную жесткость каркаса.их
выполняют из
ж.б
панеле толщиной 140-160мм, располагая их
между колоннами и соединяя с колоннами
с помощью шпоночных связей, которые
способны воспринимать сдвигающие
усилия. Панели диафрагмы могут быть
следующих видов.
1)плоскими, установленными по осям параллельно направлению настила перекрытий.
Вертикальная арматура сетки воспринимает вертикальную нагрузку ,а горизонтальная арматура- сдвигающие усилия.
2)двухконсольные, устанавливаемые в плоскостях паралельн .рамам каркаса, совмещая их с ригелями.
Ядро жесткости.Выполняют монолитным или сборным. Сечение ядра может быть коробчатым или двутавровым.
Плиты и ригели. Составляют сборное или монолитное перекрытие.сечение ригеля применяют следующее:
Соединение ригеля с колонной осуществляется при помощи стыка со скрытой консолью, воспринимающ. Опорный момент до 55 кН*м
Плиты перекрытия подразделяются на: связевые, укладываемые по внутр осям здания; Фасадные, укладываемые по наружным рядам колонн и воспринимающие нагрузку от стеновых панелей;Рядовые, воспринимающую нагрузку от веса пола и полезную нагрузку. Плиты перекрытия могут быть многопустотными, ребристыми или плиты типа 2Т.
37Конструкции панельных многоэтажных гражданских зданийИспользуют в жилищном строительстве или при возведении зданий административного назначения.
Конструктивные схемы панельных зданий.
1
)с
продольными и поперечными несущими
стенами.
Плиты перекрытия в этом случае оперты по трем или 4-ем сторонам. ввиду большой жесткости пространственной системы применяют при большой этажности(свыше 6 этажей) или при большой полезной нагрузке (свыше 2 кПа)
2
)с
продольными несущими стенами3)с
поперечными несущими стенами
В
нутренние
несущие стены в виде панелей выполняют
однослойн из тяжелого бетона с классом
прочностине менее Б15. Толщина несущ
панели назначается по требованиям
прочности звукоизоляции и
огнестойкости.Несущая панель армируется
2-мя сварными сетками, а также
1-вертикальные каркасы,2-каркас перемычка,3-монтажные петли,4-горизонтальные каркасы,5-арматурные выпуски
Н
аружные
панели выполняют : однослойными толщиной
240-350мм из ячеистого бетона или легкого
бетона(керамзитобетон), двухслойными
-трехслойными
П
литы
перекрытия выполняют в виде многопустотных
плит или сплошных плит.При пролете свыше
4.8 м плиты выполняют с предварительным
напряжением.Соединение стеновых панелей
и перекрытий должны обеспечивать
совместную работу пространственной
системы. Вертикальные стыки м/д стеновыми
панелями выполняют с помощью бетонных
шпоночных швов и сварки закладных
деталей.
Горизонтальные стыки могут быть
А)платформенными , Б)контактными
В)комбинированными
Соединение внутренних стен с перекрытиями выполняют платформенными или контактными стыками, причем в случае большой поперечной нагрузки примен. Платформенный стык, а в случае передачи изгибающего момента контактный стык.
Комбинированный стык примен. При соединении перекрытий с наружными стенами.
3
8
Классификация плоских жб перекрытий.
Конструирование и расчет сборных жб
плит перекрытия1)По
способу изготовления: а)сборными,б)монолитными,
В)сборномонолитные.2)
По
констр.решению: а)балочные б) безбалочные.
Балочные
перекрытия состоят из балок(ригели,
второстепенные балки и плиты уложенные
на них) направление ригелей назначается
в зависимости от жесткости конструкции
здания.При большой площади оконных
проемов требуется повышенная поперечная
жесткость каркаса ,поэтому ригель
располагают поперек здания.Безбалочные
перекрытия состоят из плит,которые
непосредственно опираются на колонны
каркаса посредством уширений(капителей)Виды
плит сборного перекрытия
По форме поперечного сечения плиты различают
1)ребристые с полкой поверху, которые применяют в здании с нормативной полезной нагрузкой от 6 до 25кН*м2. ширина плиты 1м 1,2м 1,5м 3мДлина плиты 6 , 9 или 12м
2)многопустотные,
применяемые в гражданском строи
тельстве.
Длина плиты от 2,4 до 12м.Ширина плиты:
1м,1.2м,1.5м. 3)сплошные. Могут быть однослойными
или двухслойными с верхним слоем из
легкого бетона. Двухслойные плиты
применяют в чердачных перекрытиях т.к
обладают высокими тепло и звукоизоляционными
свойствами.Конструирование
и расчет сборных плит перекрытия.
1)многопустотные плиты .с круглыми пустотами
С овальными пустотами
Для производственных зданий
Армирование плиты
Сетка верхн.полки служит для восприятия и распределения местных нагрузок. Сетка нижней полки как правило имеет корытообразную форму, располагается в приопорной зоне и служит для восприятия момента защимления.
Эти
плиты опираются по двум сторонам,поэтому
расчетная схема этой плиты – однопролетная
шарнирная балка.
При расчете на прочность расчетное сечение плиты тавровое т.к бетон растянутой зоны в расчете не учитывается, а при расчете по деформациям двутавровое.
А) тавровое (расчет на прочность), Б)двутавровое (расчет по деформациям)
Сплошные плиты. Имеют толщину 120,140,160,180мм
Армируются двумя плоскими сетками, объединенными в пространственный каркас.
Недостаток констр. Решения – большой собственный вес конструкции.Расчетная схема плиты – однопролетная шарнирноопертая балка ,а расчетное сечение – прямоугольное.
Направление рабочей арматуры в сетке полки определяется соотношением l1/l2, 1/r=M/Er, Ребра плиты армируются плоскими каркасами.если пролет плиты свыше 7м,то рабочая арматура продольного ребра применяется предварительно напряженной.При расчете ребер расчетное сечение примен. тавровое, учитывающее вовлечение, в работу ребра, работу полки
39Конструирование и расчет сборного жб неразрезного ригеля. В Здание с неполным каркасм и балочным ж.б перекрытием, ригели являютя элементами рамной конструкции. Крайнии пролеты ригелей уменьшают в целях выравнивания изгибающего момента по всей длине ригеля.
В крайних пролетах ригель опирается шарнирно на стены, при пролетах, отличающихся не более, чем на 20% и величине временной нагрузки до 5кПа. Сопротивлением колонн повороту опорных сечений можно пренебречь следовательно ригель можно рассматривать как неразрезную балку.
Сечение ригеля может быть:
1
)прямоугольное
2)тавровое с полкой снизу. 3)тавровое с
полкой сверху.
При
пролете ригеля свыше 6м его выполняют
с преднапряженной арматурой. Бетон для
ригеля принимается класса В15 В30.
Расчет ригеля производится по методу предельного равновесия.
П
ри
определенном значении нагрузки в опасном
сечение ригеля, напряжения в арматуре
достигает предельного значения и
возникает шарнир пластичности. В
статически определимой системе появление
шарнира влекло бы к взаимному повороту
частей балки к наростанию прогиба и
увеличения ширины раскрытия трещин. В
результате элемент разрушается т.е это
состояние недопустимой работы. В
статически неопределимой системе(балка
с защимлением с 2-х сторон)
При одинаковом продольном армировании и загружении равномерно распределенной нагрузкой первые 2 шарнира пластичности образуются на опорах, но при этом разрушение не происходит т.к недоиспользована несущая способность арматуры расположенной в пролете,следовательно данный элемент воспринимает нагрузку больше чем расчетную.Исчерпание несущей способности наступает тогда, когда в середине пролета балки напряжения в арматуре достигает предела текучести.
Величина дополнительной нагрузки зависит от характера загружения.-виды армирования и виды конструкций.
Расчет с учетом перераспределения усилий позволяет снизить количество арматуры на опорах до 30%