42. Рамный каркас многоэтажных зданий

Рамный каркас многоэтажных зданий разработан в серии 1.420-12 и является усовершенствованным вариантом серии ИИ20/70.

Разработано два типа перекрытий:

тип I – опирание плит перекрытия поверх ригеля;

тип II- опирание плит перекрытия на полки ригеля.

Высота этажа 3,6м ,4,8 м, 6 м, 7,2 м.

Пространственный каркас здания решён по комбинированной схеме, представляющий сочетание рамной системы в поперечном направлении и связевой в продольном направлении.

Прочность и устойчивость рамы в поперечном направлении обеспечивается поперечными рамами, которые образуются из сборных элементов со всеми жёсткими узлами сопряжения. Жёсткие сопряжения осуществляются ванной сваркой выпусков арматуры из колонны и ригеля с последующим замоноличиванием стыка. Стык колонн расположен на расстоянии 1,8 м от консоли колонн и осуществляется также путём ванной сварки выпусков продольных стержней колонн с последующим замоноличиванием бетоном класса В22.5. Колонны заделываются в стакан фундамента на 600 мм.

Продольная устойчивость каркасов обеспечивается по одной из двух схем. Согласно одной схемы продольная устойчивость каркаса в период монтажа и эксплуатации обеспечивается постановкой стальных вертикальных связей между колоннами. Связи портального типа устанавливаются в одном шаге посредине температурного блока во всех этажах здания, кроме верхнего ( если укрупнённая сета колонн, то и в верхнем). Связи могут устанавливаться либо разряжено через один или два ряда, либо по кждому ряду колонн, включая крайний.

По другой схеме устойчивость каркаса в продольном направлении обеспечивается одно пролётными рамами, образованными колоннами и продольными ригелями, жёстко соединёнными с колоннами. Продольные ригели устанавливаются в уровне поперечных ригелей. Такие рамы устанавливаются в каждом температурном блоке по каждому внутреннему ряду колонн. Количество однопролётных рам зависит от горизонтальных сил.

Стык ригеля с колонной осуществляется сваркой выпусков арматуры из ригеля и колонны с последующим замоноличиванием.

Для создания жёсткого диска перекрытия. Плиты перекрытия привариваются к закладным деталям полок ригеля. Швы между плитами замоноличиваются бетоном В15 на мелком щебне.

Конструкции и узлы рамного каркас

43. Здания из монолитного железобетона

В Перми строительством таких домов занимаются турецкие, московские и пермские фирмы. Сложные климатические условия в Пермской области (длительный период отрицательных температур) создают дополнительные трудности в монолитном домостроении.

До сих пор не решены следующие проблемы: раннее загружение бетона вышележащими этажами, что вызывает микротрещины в толще бетона; различные по высоте возводимого здания прочностные и деформативные свойства бетона, что влияет на распределение усилий в элементах здания.

Кроме того, возникают технологические трудности при возведении зданий: наличие индустриальной опалубки; наличие механизмов для подачи бетона на большую высоту; прогрев бетона при возведении при отрицательных температурах.

В современной практике проектирования расчёт многоэтажных монолитных зданий ведётся на максимальные значения внутренних усилий, возникающих по одной определённой схеме приложения внешних нагрузок. Однако, в ходе экспериментов было выявлено, что распределение внутренних усилий в конструктивных элементах носит очень сложный характер. Вопрос о то какие усилия фактически действуют в несущих конструкциях многоэтажных зданий, до сих пор остаётся открытым. Зная действительное НДС элементов несущих систем можно найти обоснованное и оптимальное решение поставленных задач.

Многоэтажное здание на стадии эксплуатации проходит трт важных этапа:

Этап эксплуатации объекта без снижения надёжности (возрастает прочность бетона, происходят деформации ползучести и усадки и т.п.). Продолжительность этого этапа зависит от качества работ, произведённых на стадиях изготовления конструкций и возведения здания.

Этап перераспределения внутренних усилий (проявляются дефекты, трещины, изменяются свойства бетона и арматуры). Продолжительность этого этапа зависит от качества ремонтов и свровременного выявления несоответствия работы конструкций.

Этап определения эксплуатационной пригодности объекта (возникают аварийные и нештатные ситуации, снижаются прочность и надёжность конструкций, изменяются жёсткостные характеристики конструкций). На данном этапе решается вопрос о дальнейшей эксплуатации объекта после проведения определённых мероприятий по его восстановлению или вопрос утилизации.

Таким образом, на каждом этапе эксплуатации для принятия конструкторских решений возникает необходимость в определении НДС конструктивных элементов, касающихся эксплуатационной пригодности несущих систем.

Исследования показали, что наиболее интенсивное снижение жесткостных и прочностных характеристик происходит на начальном этапе эксплуатации объекта (первые 10 лет), последующее снижение характеристик менее значительно.