53.Железобетонный каркас. Колонны, подкрановые и обвязочные балки, подстропильные конструкции.

Несущей основой большинства зданий является пространственный каркас состоящий из системы связанных между собой колонн, стен, балок и перекрытия. Железобетон – на сегодня наиболее востребованный материал для возведения каркасов зданий, представляющий из себя искусственный строительный материал в котором использовано рациональное сочетание бетона и арматуры. При этом использование железобетона в качестве материала каркаса не просто исторически сложившийся выбор, а решение, которое за многие десятилетия отстояло своё право на существование благодаря уникальным качествам железобетона: высокая прочность, долговечность, высокая огнестойкость, технологичность, низкая себестоимость, морозостойкость, стойкость к агрессивным средам и др.

Каркасное здание министерства сельского хозяйства РТМировой опыт и отечественная практика последних лет убедительно доказывают преимущества каркасных зданий, позволяющих значительно повысить потребительские качества жилья (и нежилых объектов) за счет свободных объемно-планировочных решений.

Здание с железобетонным каркасом может реализовываться в трех вариантах:

1) со сборным каркасом;

2) с монолитным каркасом;

3) со сборно-монолитным каркасом.

Выбор того или иного варианта каркаса определяется для конкретного каркасного здания индивидуально и зависит от множества факторов:

Возведение здания с применением каркаса "КАЗАЬ XXI В" - объёмно-планировочного решения каркаса здания;

- этажности здания;

– наличия производственной базы изготовления изделий сборных конструкций каркаса;

- наличия строительных организаций, знакомых с технологией возведения сборных и сборно-монолитных каркасов и тп.

Использование каркасных конструкций здания открывает широкие возможности для решения потребительских задач и удовлетворяет пяти основным правилам для выбора оптимальной конструктивной системы:

1) возможность строить жилье любого уровня комфорта (от социального до элитного);

2) скорость и всесезонность строительства;

3) минимальная материалоемкость;

4) возможность строить объекты любого назначения (жилье, административные и общественные здания);

5) возможность использования местной производственной базы, ориентированной на сборное или монолитной домостроекние, и, следовательно отсутствие грамадных инвестиций в производство.

Типы колонн. Подкрановые и обвязочные балки

Вертикальные несущие элементы железобетонного каркаса называют колоннами. Их изготовляют из бетонов марки 300—600. По расположению в здании колонны подразделяют на крайние к средние.

Колонны постоянного сечения предназначены для бескрановых зданий, а также дли зданий с подвесными кранами, имеющих высоту этажа до 9,6 м, пролеты до 24 м , шаг 6 м. Колонны среднего ряда (сечение 400x400 мм) имеют уширенный оголовок для обирания конструкции покрытия.

В одноэтажных боакрановых зданиях применяют также колонны кольцевого сечения.

Колонны имеющие консоли, применяют в зданиях высотой этажа до 10,8 м, с пролетами 18 и 24 ч. при шаге 6—12 м, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т. В таких колоннах различают нижнюю (подкрановую) и верхнюю (надкрано- вую) части. Поперечное сечение колонн прямоугольное или двутавровое. Последнее решение экономично по расходу бетона и массе, однако усложняется технология изготовления конструкцни.

Двухветвевые колонны применяют в зданиях с высотой этажа 10,8—18 м. пролетом 18— 30 м л шагом 6—12 м, В таких зданиях устанавливают мостовые краны грузоподъемностью до 50 т.

Сваи-колонны целые или составные используют при возведении складских и других легких производственных зданий. Целые сваи-колонны длиной до 6 м и сечением 300x300 мм погружают в грунт на глубину не менее 2 м. Точность забивки сван контролируют геодезическими инструментами.

Составные сваи-колонны имеют в уровне пола цилиндрическую насадку. Такая насадка облегчает заделку конца колонны в полость трубчатой сваи.

Нижние концы колонн (на глубину 0,85—1.2 м) заделываются а стакан фундамента. Высота колони (среднего ряда при опирании подстропильных конструкций) уменьшается на 700 мм. Для сопряжения с другими конструктивными элементами предусмотрены закладные детали.

Тип колонн для определенного вида здания выбирают по каталогам индустриальных изделий в зависимости от грузоподъемности крана.величины пролета, шага колонн, высоты здания, нагрузки от покрытия и т. д.

Железобетонные подкрановые балки предназначены для зданий с мостовыми кранами грузоподъемность 10, 20 и 30 т. Их изготовляют из бетонов марки 300—500 и укладывают на консоли или выступы колонн. Подкрановые балки с уложенными по ним рельсами образуют пути для движения мостовых кранов и, выполняя роль продольных связей, повышают пространственную жесткость каркаса.

Балки таврового сечения с утолщенной стенкой-на опоре имеют высоту 800 или 1000 мм и применяются при шаге колонн 6 м; балки двутаврового сечения высотой 1400 мм используются ппи шаге колонн 12 м. Стальные трубки в верхней полке балок предназначены для пропуска болтов крепления кранового пути, отверстия в стенке — для навески токо- подводящнх проводов.

Опоры подкрановых балок в торцах здания и у деформационных швов на 500 мм смешены внутрь пролета.

Сварная плеть рельса (по длине температурного отсека здания) укладывается на прорезиненную прокладку н закрепляется к подкрановой балке болтовыми прижимами. Концевые упоры устанавливают на границе подкрановых путей.

Обвязочные балки прелназначены для олирания кирпичных или мелкоблочных стен в местах перепала высот, л также используются п качестве перемычек для восприятия нагрузки от вышележащих ярусов кладки.

Балки изготовляют из бетона марки 200 п укладывают на металлические опорные столики ( 34я), приваренные к закладным деталям колонны.

Стропильные балки изготовляют из бетона марки 300—500 и перекрывают пролеты 6, 9, 12 и 18 м (при шаге колони G м). Название балок зависит от очертания верхнего пояса.