Б) Стальные каркасы

В общественных зданиях высотой более 30-ти этажей применяют стальные каркасы. Стыки элементов стальных каркасов (элементов колонн по высоте и колонн с балками) устраивают или с помощью болтовых соединений или стальных накладок на сварке (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Вариант узла опирания стальной балки на стальную колонну каркаса: 1 – колонна; 2 – балка; 3 – опорный столик из прокатного уголка; 4 – болт; 5 – накладка

Колонны в таких каркасах могут устраиваться, например, из стальных широкополочных прокатных или сварных двутавров либо же быть составными из прокатных швеллеров, уголков, полосовой стали и других элементов. Балки стальных каркасов выполняют, как правило, из прокатных или сварных двутавров. Для защиты стальных каркасов от высокой температуры целесообразно проводить их обетонирование, т. е. превращать их в железобетонные каркасы с жёсткой арматурой. Как показывают результаты исследований, а также опыт проектирования и строительства высотных зданий, стальные каркасы в таких зданиях воспринимают значительные вертикальные и горизонтальные нагрузки, причём с увеличением высоты зданий всё большее значение приобретают горизонтальные воздействия. Так, например, в зданиях высотой 100 этажей расход стали на устройство связей (диафрагм жёсткости) для обеспечения восприятия ветровых нагрузок составляет 50 % общего расхода стали на каркас здания.

В) Наружные стены

Наружные стены каркасных общественных зданий могут проектироваться самонесущими и ненесущими. Самонесущие стены непосредственно опирают на фундаменты и их выполняют однослойными или многослойными из мелкоразмерных стеновых материалов (кирпича, мелких керамических или легкобетонных блоков и др.), крупных стеновых блоков либо панелей. В качестве утепляющих материалов в многослойных стенах могут применяться легкобетонные элементы или эффективный утеплитель (пенополистирол, минеральная вата и др.).

Ненесущие стены тоже выполняют из панелей или мелкоразмерных легкобетонных элементов (ячеистобетонных или газосиликатных блоков). Панели крепят закладными деталями к колоннам или опирают на балки каркаса (рис. 8.5), а стены из мелкоразмерных элементов поэтажно опирают на сборные или монолитные элементы перекрытий. Раскладка наружных стеновых панелей по фасаду бывает ленточной с простенками (такие стены могут быть и самонесущими), ленточной без простенков (рис. 8.6) или из панелей на комнату.

Рис. 8.5. Варианты крепления ненесущих панельных стен к элементам каркаса: а – креп-ление навесной панели; б – крепление опирающейся панели; 1 – ненесущая стеновая панель; 2 – крепление панели верхнее навесное (к колонне каркаса); 3 – колонна каркаса; 4 – балка каркаса; 5 – крепление опирающейся стеновой панели (к балке каркаса); 6 – то же к колонне каркаса

Рис. 8.6. Раскладка стеновых панелей по фасаду: а – с простенками (для самонесущих и ненесущих стен); б – без простенков (для ненесущих стен)