Раздел 2.5 каркасно-панельные системы с рамным и рамно-связевым каркасом. (лекция 2 часа)

Рамный каркас. К рамным каркасам относятся каркасы, в которых восприятие горизонтальных усилий и общая устойчивость конструктивной схемы обеспечивается рамами двух направлений. Узлы соединений ригеля с колонной и распорной плиты решены в жестком варианте.

Элементы и узлы рамной системы трудно поддаются унификации, что связано со значительным изменением внутренних усилий по высоте каркаса. Рамная система равномерно обеспечивает передачу нагрузок на фундамент и хорошо согласуется с архитектурными требованиями.

Применяются для формирования несущей системы зданий, в которых по каким либо причинам затруднено устройство вертикальных ДЖ (торговые, учебные, производственные и др.).

Элементы рамных каркасов те же, что и у связевых, за исключением ДЖ. Рамные каркасы различают:

– по видам разрезки на конструктивные элементы: на каркасы с нелинейной и линейной разрезкой;

– по условиям замоноличиваия: на сборные и сборно-монолитные;

– по типу формирования несущей системы: предварительно напряженные (в процессе строительства) и ненапряженные.

В каркасах с нелинейными элементами последние выполняют высотой в этаж при длине элемента до 12 м. Стыки элементов каркаса решаются с применением сварки арматурных выпусков с последующим замоноличиванием. Каркасы с нелинейной разрезкой собирают из различных по форме элементов, которые образуют поперечные рамы. В продольном направлении рамы жестко соединяют ригелями таврового (высотой 450…600 мм) или прямоугольного сечения (высотой 250…450 мм).

Для малоэтажных зданий (высотой до 4 этажей) применяют каркасы линейной разрезки, включающий колонны на всю высоту здания и однопролетные балки. Жесткий стык ригеля с колонной выполняется при помощи выпусков арматуры диаметром 36 мм, соединяемых на монтаже с выпусками арматуры колонны ванной сваркой.

Максименко В.А. стр.153 рис. 3.40

Рамно-связевой каркас. К рамно-связевым относятся конструктивные системы, в которых жесткость несущей системы в одном из направлений обеспечивается жесткими рамами, а в другом – ДЖ. Пример формироавния конструктивной системы здания с рамно-связевым каркасом

Максименко В.А. стр.155 рис. 3.43

На данном примере в продольном направлении колонны связаны с ригелями и образуют жесткие рамы, а в поперечном – связевыми плитами. Для обеспечения дополнительной жесткости в торцах здания устраивают поперечные ДЖ.

К рамно-связевым относят и те каркасы, в которых в направлении основных рам устраивают ДЖ, участвующие в восприятии горизонтальных нагрузок и обеспечении общей устойчивости. В таких системах основное назначение рам – снижение изгибающих моментов в элементах системы от действия вертикальной нагрузки.

Раздел 2.6 безригельный каркас (лекция – 2аса)

Безригельный каркас или каркас с безбалочными перекрытиями – конструктивная система, включающая вертикальные несущие конструкции в виде колонн и безбалочные перекрытия. Безбалочные перекрытия имеют меньшую высоту чем балочные, что позволяет значительно уменьшать кубатуру здания. Высота этажей таких зданий составляет 3.6; 4,8 и 6.0 м. Ячейка в плане 6 х 6 м. А.П.Кудзис стр.59 рис.3.2

Безбалочные конструктивные системы включают в себя колонны, капители, плиты перекрытий (пролетные и надколонные).

Максименко В.А. стр.165 рис. 3.48

Каркасы с безбалочными перекрытиями представляют, как правило, рамные схемы в продольном и поперечном направлениях, хотя встречаются и связевые и рамно-связевые схемы, включающие ДЖ.

Ригелями многоэтажных и многопролетных рам служит безбалочная плита жестко связанная с колоннами при помощи капителей.

Безбалочные каркасы имеют достаточно ограниченные возможности для создания пластических решений объемно-пространственной композиции и рассчитаны в основном на использование в зданиях промышленного и производственного назначения. Эти конструктивные системы встречаются и в ряде гражданских зданий и, в частности, в таких, где предъявляются требования к безригельности перекрытий, а также в зданиях малой этажности со значительными нагрузками на перекрытия. Чаще всего применяются в зданиях производственного назначения. В гражданских зданиях безригельные системы использую при строительстве гаражей, книгохранилищ, предприятий торговли, складских помещений

Конструктивные элементы.

	Колонны принимают одно-, двух-, и трехэтажной разрезки, сечением 400 х 400 и 500 х 500 мм. Колонны изготавливают из бетона класса В15…В45. Одноэтажные колонны имеют консоль по четырем граням для опирания на них капителей. Двух- и трехэтажные колонны в капительном варианте консолей не имеют (т.к. отпадает возможность монтажа капителей). Роль временной или постоянной опоры капителей играет привариваемые во время монтажа металлические опорные конструкции. Колонны изготавливают из бетона классов В25, В30 и В40 и армируют горячекатаной арматурой периодического профиля. Объединенной в пространственные каркасы. Максименко В.А. стр.167,168 рис. 3.49, 3.50 Роль временной ( до замоноличивания) опоры играют привариваемые во время монтажа металлические опорные конструкции.. На колонне над консолью предусматриваются горизонтальные пазы. Такие же пазы предусматриваются и в капители, которые после замоноличивания образуют бетонные шпонки, служащие для передачи нагрузки от перекрытия на колонну.
		Капители имеют два типоразмера; для средних и крайних колонн. Возможна модификация капители для угловой колонны. Капители изготавливают из бетона класса В25 и В30. В капители предусматривают закладные детали для крепления ее колонне и сопряжения с надколонными плитами. Толщина капителей 600 мм. Размеры в плане 2700х2700 и 2980х2980 (средние капители) и 2700х1950 и 2980х1950 (крайние капители). Максименко В.А. стр.169 рис. 3.51

		Надколонные плиты могут быть двух типоразмеров: средние (3540х3100 мм) и крайние (3540х2150 мм). Толщина надколонных плит 180 мм. Изготавливают из бетона класса В15 и В25 и армируют пространственными каркасами. В надколонных плитах предусматривают выпуски арматуры и закладные детали для сопряжения с капителями колонн и пролетными плитами. Максименко В.А. стр.170 рис. 3.52
	Пролетные плиты выполняют толщиной 150 мм из бетона класса В15 и В25. Имеют два типоразмера сплошные с размерами 3080 х 3080 (2980 х 2980 мм) и плиты с четырьмя углублениями 700 х 700 для пропуска коммуникаций. В пролетных плитах предусмотрены выпуски арматуры для сопряжения с надколонными плитами. Максименко В.А. стр.171 рис. 3.53

Ограждающие конструкции в индустриальном варианте выполняют из сборных керамзитобетонных, железобетонных (трехслойных) или легкометаллических конструкций, прикрепляемых к металлическим фахверкам. Распространенным вариантом являются кирпичные стены. Максименко В.А. стр.172 рис. 3.54.

Узлы сопряжений. Максименко В.А. стр.173-175 рис. 3.55, 3.57