11.5. Каркасно-панельні будівлі. Елементи збірного залізобетонного каркасу. Вузли спряження.

Будівлі з несучою основою із збірного залізо­бетонного каркасу і стінами із панелей нази­вають каркасно-панельними.

Каркасно-панельну систему застосовують у громадських будівлях, де необхідно мати великі, вільні від перегородок приміщення. В цих будів­лях чітко розділені функції між несучими і огороджуючими елементами. В них каркас сприймає всі навантаження від будівлі і передає їх через фундамент на основу, а стіни виконують огороджуючу функцію і можуть бути самонесучи-ми і ненесучими (навісними).

Каркасно-панельні будівлі можуть бути з поперечним розташуванням ригелів або з по­здовжнім розташуванням ригелів (рис. 11.16). В сучасному будівництві найбільш поширені схеми з поперечним розташуванням ригелів.

За характером статичної роботи каркасно-панельні будівлі бувають: рамні, з жорстким з'єднанням елементів каркасу, в яких утворю­ються поздовжні і поперечні рами, здатні спри­ймати вертикальні і горизонтальні навантаження

(рис. 11.17, а).

Рамно-зв'язкові, які являють собою сполучення плоских поперечних рам і поздовж­ніх зв'язків, що сумісно сприймають вітрові (горизонтальні) і вертикальні навантаження (рис. 11.17,6).

Зв'язкові, у яких рами (колони і ригелі) сприймають тільки вертикальні навантаження, а вітрові навантаження сприймаються зв'язками (рис.11.17, в).

В сучасному будівництві застосовують збір­ний залізобетонний каркас, запроектований по зв'язковій схемі.

Габаритні схеми цих будівель можуть мати: крок колон у площині рам каркасу — 3; 6; 7,2; 9 м; крок колон у площині настилів перекриття — 3;6;7,2;9;12м; висоту поверху — 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 6; 7,2м. Основними елементами збірного залізобетонного каркасу являються: колони, ригелі, перекриття, стіни-діафрагми жорсткості.

Наскрізні стіни-діафрагми жорсткості (рис. 11.18) утворюються шляхом заповнення каркасу стінами із залізобетонних панелей в один поверх заввишки і 140 мм завтовшки. Вони мають одно- або двосторонні консольні полички в верхній зоні для спирання перекриття (рис. 11.19). Якщр крок колон до 6 м, ширина панелей діафрагми відповідає відстані між колонами; при крокові колон 7,2; 9 м стіни-діафрагми проектують склад­ними із двох-трьох виробів з розмірами по ширині 1,2; 3; 5,6 м. Панелі-діафрагми проектують глу­хими або з одним дверним прорізом (1,32x2,14 або 1,92x2,54). Елементи діафрагми жорсткості між собою і з колонами по вертикальних стиках з 'єдну-ють зварюванням закладних деталей. Кількість зварних зв'язків залежить від висоти поверху,але не менше двох на поверх. Шви замонолічують. Крок діафрагми визначається розрахунком і при­ймається до 36 м по довжині будівлі. Наскрізні діафрагми жорсткості ставлять на всю висоту будівлі, починаючи з розташованого під ними монолітного стрічкового фундаменту. Діафрагми жорсткості суміщаються із стінами сходових клі­ток — ліфтових шахт і з перегородками приміщен­ня. Геометричні осі колон, ригелів і панелей внутрішніх стін-діафрагм жорсткості суміщу-ються з координаційними осями будівлі. При та­кій прив'язці зменшується кількість типів роз­мірів елементів каркасів, але з'являється необ­хідність в добірних елементах панельних стін у вигляді кутових панелей.

Колони (рис. 11.20) виготовляють з попереч­ним перерізом 300x300 мм до п'яти поверхів зав­вишки включно і 400x400 мм для будівель вище п'яти поверхів з прямокутними консолями 150 мм заввишки і вильотом для спряження з ригелем. За розташуванням по висоті будівлі колони поділяються на нижні, середні і верхні; за розташуванням в рамі каркасу — на крайні і середні (рис .11.18).

Нижні колони мають оголовок для стику­вання по висоті тільки зверху, а верхні — тільки знизу, середні — з обох сторін.

Середні колони можуть бути заввишки в один-чотири поверхи. Застосовують колони від 8,27 до 15,12м заввишки без стикування.

Колони бувають одно- і двоконсольні. Колони двоконсольні розташовують по середніх і крайніх рядах при застосуванні навісних панелей зов­нішніх стін.

Колони одноконсольні ставлять по крайніх рядах при самонесучих зовнішніх стінах і по се­редніх рядах при односторонньому примиканні стін-діафрагм жорсткості в сходових клітках. Крайні колони виконують з закладними плас­тинами для кріплення панелей зовнішніх стін. Зв'язкові колони, що включаються в діафрагми жорсткості, мають закладні деталі для зварювання з панелями діафрагм жорсткості.

Стики колон (рис. 11.20, в, г,д) для зручності виконання робіт розташовують на 640 мм вище рівня підлоги перекриття. Колони спирають на бетонні виступи оголовків і зварюють випуски робочої арматури. Потім шов, що проходить по периметру центруючих виступів, чеканять цементно-піщаним розчином марки 300. Зварені стержні з'єднують хомутами із сталі діаметром 8-10 мм. Підріз заповнюється бетоном класу В 15.

Ригелі рам каркасу можуть ставитись в по­здовжньому і поперечному напрямках. Зміна на­правлення ригеля можлива в будь-якому місці бу­дівлі. Вона забезпечується триконсольними коло­нами , де дві консолі утворені з бетонних приливів, а третя — металевим опорним столиком. Ригель спирається на сховану консоль колони. Ригелі ви­готовляють таврового перерізу з однією або двома поличками внизу для опирання плит перекриття, сходових маршів. Тавровий переріз дає змогу змен­шити сумарну конструктивну висоту перекриття. В залежності від навантаження, прийнято два роз­міри ригеля 450 і 600 мм заввишки і два розміри 520 і 600 мм завширшки (в залежності від типу пере­криття, що примикає) (рис. 11.21). Довжина ригеля на 440 мм (340 мм при колонах площею 300x300мм) коротша прольоту. Стик ригеля з колоною — шарнірний із схованою консоллю. Зварювання ригеля з закладними елементами колони виконується на верхньому рівні консолі і на верхньому рівні ригеля. Верхнє зварювання виконується швом «в стик» за допомогою стальної накладки «рибки», що поставляється одночасно з ригелем. Потім шви заливаються цементним розчином марки 200 (рис. 11.21, б, в).

Збірний настил перекриття (рис. 11.22) скла­дається із плит, які кладуть на полички ригелів. За розташуванням в настилі, плити поділяються на рядові, пристінні і зв'язкові з пазами для колон 100 мм завдовжки. Перекриття проектують із застосуванням трьох типів виробів: багато-порожнинних панелей 220 мм заввишки, реб­ристих — гаввишки 220-300 мм і панелей типу 2Т (1Т — добірні) 600 мм заввишки.

Багатопорожнинні панелі застосовують для перекриттів прольотом до 9 м включно, панелі 2Т і 1Т — для прольотів 9 і 12 м, ребристі вироби 220 мм заввишки — в якості сантехнічних па­нелей в місцях проходу інженерних комунікацій.

Основні координаційні розміри елементів перекриття за шириною: для рядових багатопорожнинних плит 1,2; 1,5 м; для пристінних і зв'язкових 1,5 м; для ребристих сантехнічних 1,5 м; для зв'язкових плит типу 2Т — 3 м; для добірних плит типу 1Т — 1,3м; 1,5 м; 1,7 м. Пли­ти, покладені на полички ригелів, з'єднуються між собою стальними зв'язками, щілини між ними забиваються розчином (рис. 11.23).