33. Каркасы многоэтажных зданий
Каркас многоэтажных промышленных зданий состоит из колонн и балочных или безбалочных междуэтажных перекрытий и покрытия. В зданиях с балочными перекрытиями ригели и колонны связаны между собой в узлах сваркой закладных деталей, т. е. шарнирно, в этом случае каркас в целом воспринимает только вертикальные нагрузки.
Балочная схема многоэтажных зданий является наиболее распространенной. При этой схеме в поперечном направлении располагаются ригели, опирающиеся на консоли колонн, а по ригелям укладываются сборные железобетонные ребристые или пустотелые настилы. Настилы, укладываемые вдоль разбивочных осей ряда колонн, имеют вырезы для пропуска колонн. Ригели имеют тавровое поперечное сечение. В некоторых случаях для уменьшения высоты перекрытия применяют ригели трапецеидального сечения с четвертями для опирания настилов.
Многоэтажное здание с балочными перекрытиями
Детали балочных каркасов многоэтажного здания. А- при опирании плит на полки ригелей, б- то же, по верху ригелей, в- соединение ригеля с колонной при опирании плит на полки ригелей
Колонны делают высотой на этаж, при этом стыки колонн располагаются не в уровне междуэтажного перекрытия, а на 60 см выше него. Для унификации размеров всех сборных элементов сечения колонн, ригелей и настилов перекрытий всех этажей принимают одинаковыми. Узлы и стыки сборных элементов выполняются сваркой закладных стальных частей с последующим замоноличиванием.
Сечение колонн прямоугольное 400х400 или 400х600мм с трапециидальными консолями, предназначенными для опирания ригелей. У крайних колонн консоли с одной стороны, у средней – с двух сторон.
Колонны изготовляют из бетона классов В20…В50, рабочую арматуру – из горячекатаной стали периодического профиля класса А-III. Стыки колонн располагают над перекрытиями на высоте 0,6…1м. Конструкция стыка должна обеспечивать его равнопрочность с основным сечением колонны.
Ригели бывают прямоугольные (при опирании плит сверху ригелей) и с опорными полками (при опирании плит в одном уровне с ригелями).Высота ригелей унифицирована:800мм для сетки колонн 6х6м, 6х9м. В ригелях для зданий с сеткой колонн 6х6м применяют ненапрягаемую рабочую арматуру из стержневой стали класса А-III и бетон класса В20 и В30, а в ригелях для зданий с сеткой колонн 9х6м – предварительно-напряжённую арматуру из стали классов А-IIIв и А-IV.
Конструкции междуэтажных балочных перекрытий изготовляют в двух вариантах – с опиранием плит на полки ригелей и с опиранием поверх прямоугольных ригелей. Размеры основных плит, укладываемых на полки ригеля, - 1,5 х 5,55 или 1,5 х 5,05 м (для укладки у торца здания и у деформационных швов). При укладке поверх ригелей приняты плиты размером 1,5 х 6 м. Доборные плиты имеют ширину 0,75м при обычной длине.
Под сборные железобетонные колонны применяют железобетонные сборные или монолитные фундаменты типа стакана. Сборные фундаменты могут состоять из одного железобетонного блока (башмака) стаканного типа или из железобетонного блока-стакана и одной или нескольких опорных плит под ним.
Безбалочная схема многоэтажных промышленных зданий в сравнении с балочной обеспечивает большую полезную высоту помещений так как само перекрытие имеет меньшую высоту. Сетка колонн 6 X 6 м.
Многоэтажное промышленное здание со сборными безбалочными перекрытиями.
Основные несущие элементы безбалочного перекрытия — это колонны с капителями, на которые опираются многопустотные надколонные панели толщиной 30 см. На надколонные панели в свою очередь опираются пролетные панели перекрытия толщиной 16 см. Капители имеют форму усеченной пирамиды с квадратным основанием и с отверстием посередине, через которое проходит колонна. Капитель выполняет роль обоймы стаканного типа, которая охватывает верхушку колонны, опирается на консоли колонны и скрепляется с ними путем приварки закладных деталей.