19.3. Элементы сборных железобетонных каркасов

Членение сборных железобетонных каркасов на монтажные элементы зависит от многих факторов, основные из которых следующие:

1. технология изготовления;

1. условия транспортировки и монтажа;

1. надёжность работы узлов и соединений и каркаса в целом;

1. затраты труда и стоимость изготовления, транспортировки и монтажа.

Колонны каркасов могут быть высотой на один или два этажа или многоэтажными. Наиболее часто применяют колонны с двухэтажным членением, что снижает количество стыков по сравнению с одноэтажными колоннами и не усложняет технологию изготовления и транспортировки. По форме колонны бывают консольными, бесконсольными, Г- или Т-образной формы (рис. 19.2).

Рис. 19.2. Колонны сборных каркасов: I – одноэтажные; II – двухэтажные; а – колонны из крайних и средних рядов с консолями; б – колонны крайних и средних рядов со скрытыми консолями и с консолями балконов и лоджий; в – колонны крайних рядов Г-образной формы и средних рядов Т-образной формы; г – колонны одноэтажной разрезки (с платформенным стыком)

Рис. 19.3. Вари-анты стыков колонн: а – свар-ка выпусков ар-матуры с после-дующим обето-нированием сты-ков; б – на эпок-сидных полимер-растворах; в – платформен-ный; г – со сталь-ными оголовка-ми; д – на болтах с фрезерованны-ми опорными стальными пли-тами

Поперечное сечение колонн может быть квадратным, прямоугольным, круглым, кольцевым, но чаще применяют квадратные колонны со стороной 300 мм (до 5 этажей) и 400 мм (свыше 5 этажей). Стыки колонн по высоте устраивают: сваркой выпусков арматуры с последующим омоноличиванием стыка; соединением оголовков колонн с помощью болтов или сварки; устройством платформенного стыка, т. е. колонны опирают друг на друга через опорные участки несущих элементов перекрытий (см. рис. 19.3). Для обеспечения удобства выполнения работ по стыковке колонн расстояние от перекрытия до стыка принимают 60–80 см.

Балки в каркасах могут быть длиной на пролёт или шаг между колоннами, иметь длину, равную величине проёма между Г- или Т-образными колоннами, а также могут быть многопролётными неразрезными. При выборе типа балок следует иметь в виду, что неразрезные балки чувствительны к точности монтажа и осадкам опор, но более экономичны по расходу материалов. Как указывалось выше, пролёт L – это расстояние между несущими вертикальными конструкциями (колоннами) поперёк здания, а шаг B – это расстояние между несущими вертикальными конструкциями (колоннами) вдоль здания.

Балки в каркасах могут иметь прямоугольное, тавровое (с полками вверху или внизу) и Z-образное поперечное сечение (рис. 19.4).

Рис. 19.4. Балки сборных каркасов: I – поперечные сечения балок; II, III – общие виды; а – парные прямоугольного сечения; б – одиночная прямоугольного сечения; в – тавровая; г – тавровая перевёрнутая; д, е, ж, и – варианты фасадных балок

Рис. 19.5. Типы опирания балок на стойки каркаса: а – на консоли; б – на торцы колонн (платформенный стык); в – в пазы-гнезда колонн; г – на скрытые консоли; д – на четверти консолей Г- и Т-образных колонн

Рис. 19.6. Варианты узлов соединения колонн и балок каркаса: а – с открытой консолью; б – со скрытой консолью; в – со сваркой стыковых стержней и последующим замоноличиванием; 1 – колонна; 2 – балка; 3 – открытая консоль; 4 – скрытая консоль; 5 – закладные детали; 6 – стыковые стержни; 7 – вставные стержни; 8 – сварка; 9 – раствор омоноличивания; 10 – шпонки

Опирание балок может выполняться на консоли колонн, на торцы колонн, на скрытые консоли и на четверти консолей Г- или Т-образных колонн (см. рис. 19.5). Варианты узлов соединения колонн и балок каркаса показаны на рис. 19.6.

Кроме рассмотренных балочных применяют и безбалочные каркасы, в которых плиты перекрытий опирают непосредственно на торцы колонн своими усиленными углами. В этом случае размеры плит в плане равны размерам ячейки каркаса (рис. 19.7).

Рис. 19.7. Вариант узлов сопряжения колонн и ребристых плит перекрытий в безбалочном каркасе: а – крайний ряд колонн, примыкающий к стене; б – то же, средний ряд; 1 – колонна вышележащего этажа; 2 – металлический оголовник; 3 – закладные элементы в опорных частях плит перекрытий; 4 – ребристые плиты перекрытий; 5 – колонна нижележащего этажа; 6 – отверстия для фиксирующего штыря

Р ис. 19.8. Вариант вертикальной диаф-рагмы жёсткости каркаса: а – фрагмент диафрагмы жёсткос-ти; б – железобетон-ная стенка жёсткости; 1 – колонна; 2 – стенка жёсткости; 3 – места стыковых соединений; 4 – выступы и впадины горизонтального шпо-ночного стыка между смежными по вертика-ли стенками жёсткости; 5 – крайние стержни арматуры стенки; 6 – выпуск арматуры для соединения с колонной; 7 – пустотный настил

Вертикальные диафрагмы жёсткости представляют собой сплошные железобетонные стенки (при необходимости с дверными проёмами), имеющие в верхней части утолщение с одной или двумя полками для опирания плит перекрытий. С колоннами и между собой диафрагмы соединяют с помощью сварки закладных деталей и с последующим замоноличиванием вертикальных и горизонтальных швов, возможно шпоночного типа (рис. 19.8).