27.1. Общие сведения о каркасно-этажерочных системах жилых зданий

В отличие от традиционной каркасной стоечно-балочной конструктивной системы из линейных несущих элементов (стоек и балок), каркасно-этажерочная система состоит из линейных вертикальных несущих элементов (стоек) и горизонтальных плоскостных несущих элементов (поэтажных омоноличенных или монолитных плит перекрытий и покрытий). Такие системы также называют каркасными безбалочными с плоскими дисками перекрытий. Если в жилых домах с каркасным несущим остовом из линейных элементов наружные стены устраивают несущими (при неполном каркасе), самонесущими или ненесущими из крупноразмерных либо мелкоразмерных элементов, то при несущем остове в виде каркасно-этажерочной системы наружные стены выполняют, как правило, лёгкими ненесущими из мелкоразмерных элементов и их поэтажно опирают на междуэтажные перекрытия.

Как уже упоминалось, при каркасных конструктивных системах имеется возможность более свободной планировки помещений на этажах, а также более полного использования свойств строительных материалов, т. е. несущие элементы каркасных систем можно выполнять из более прочных материалов, а ограждающие конструкции – из эффективных по тепло- и звукоизоляции материалов. Всё выше сказанное в полной мере относится и к жилым домам с несущим остовом в виде каркасно-этажерочных систем.

В зависимости от способа устройства каркасно-этажерочные системы бывают сборными, сборно-монолитными и монолитными.

27.2. Сборные каркасно-этажерочные системы несущего остова жилых зданий

Применяемые в настоящее время сборные каркасно-этажерочные системы, (например, система «куб») состоят из колонн, на которые опирают надколонные плиты перекрытий (НП). Эти плиты имеют в средней части отверстия, соответствующие по форме и размеру поперечному сечению колонн, на которые их надевают и прикрепляют на проектной высоте сваркой закладных деталей. На надколонные плиты опирают межколонные плиты (МП), а на межколонные – опирают средние плиты (СП). На рис. 27.1.1–27.1.8 показаны отдельные элементы одного из вариантов конструктивного и планировочного решений правой (П) торцевой секции жилого дома со сборной каркасно-этажерочной системой (общий вид каркасно-этажерочной системы, планы фундаментов, междуэтажного перекрытия, первого и типового этажей, поперечный разрез, фасад и план кровли). Сборные железобетонные колонны могут быть без консолей (рис. 27.1.1 и 27.2) и с консолями для опирания надколонных плит-капителей (рис. 27.3).

Рис. 27.1.1. Вариант общего вида сборной каркасно-этажероч-ной системы: 1 – сборные колонны; 2 – сборные железобе-тонные плиты пере-крытий: надколонные (НП), межколонные (МП), средние плиты перекрытия (СП)

Опирание сборных плит перекрытий друг на друга выполняют на устраиваемые по периметру плит опорные столики в виде четвертей с соединением в местах стыков выпусков арматуры и закладных деталей и последующим омоноличиванием, что объединяет все колонны и плиты в неразрезную статически неопределимую систему. Статически неопределимые системы характеризуются меньшей материалоёмкостью по сравнению со статически определимыми.

Рис. 27.1.2. Вариант плана фундаментов сборной каркасно-этажерочной системы:

1 – фундаментная подушка; 2 – фундаментный стакан; 3 – колонна; 4 – фундаментная балка; 5 – фундамент под стены лестнично-лифтового узла

Рис.27.1.3. Вариант плана перекрытий сборной каркасно-этажерочной системы.

Тонкими линиями показаны стены и межквартирные перегородки

Сборная каркасно-этажерочная система в зависимости от способа обеспечения пространственной жёсткости может быть рамной (при высоте дома до 5 этажей) и рамно-связевой при большей высоте дома. При рамной системе жёсткость и устойчивость несущего остова (и дома в целом) обеспечиваются жёстким сопряжением плит перекрытий между собой и с колоннами. А при рамно-связевой системе дополнительно устанавливают в продольном и поперечном направлениях диафрагмы жёсткости в виде железобетонных вертикальных плит, которые могут быть, например, внутренними стенами или стенами лестнично-лифтовых узлов.

Рис. 27.1.7. Фасад жилого дома с несущим остовом в виде сборной каркасно-этажерочной системы

Рис. 27.1.8. План кровли жилого дома с несущим остовом в виде сборной каркасно-этажерочной системы

Разрез по 1 – 1

Разрез по 2 – 2

Рис. 27.2. Вариант стыка бесконсольных колонн между собой и с надколонной плитой перекрытия (НП)

На рис. 27.4 показан фасад 9-ти этажного жилого дома (г. Гомель) и план типового этажа торцевой секции этого дома, имеющего несущий остов в виде сборной каркасно-этажерочной системы.

Фундаменты под сборную каркасно-этажерочную систему устраивают сборными или монолитными стаканного типа (см. рис. 27.1.2). Сборные консольные колонны в этих системах имеют высоту на один этаж, а бесконсольные колонны могут быть высотой на один или несколько этажей. В последнем случае надколонные плиты перекрытий (НП) соединяются с колоннами с помощью сварки специальных закладных деталей, которые предусматриваются в колоннах и плитах. На рис. 27.2 показан вариант стыка бесконсольных колонн между собой и с надколонной плитой перекрытия.

Колонны, как правило, имеют квадратное поперечное сечение со стороной 400 мм. Элементы плит перекрытий, укладываемых в средней части могут иметь прямоугольную (в том числе и квадратную) форму в плане, а крайние элементы плит, примыкающие к наружным стенам, могут иметь и другие очертания в плане в зависимости от архитектурно-конструктивного решения фасадов. В плитах перекрытий предусматриваются отверстия для пропуска инженерных коммуникаций, а в зоне опирания наружных стен на плиты перекрытий в последних могут устраиваться включения из эффективного утеплителя для снижения теплопроводности этих зон (для снижения эффекта «мостика холода»). Покрытия в таких домах могут быть совмещёнными, чердачными или с устройством мансардного этажа.

Рис. 27.3. Вариант сборной каркасно-этажерочной системы с консольными колоннами:

1 – сборный стаканный фундамент; 2 – колонны; 3 – плита-капитель перекрытия; 4 – меж-колонная плита перекрытия; 5 – средняя плита перекрытия; 6 – фундаментная балка

Рис. 27.4. Фасад и план секции 9-ти этажного двухсекционного жилого дома (г. Гомель)