20.Каркасно-панельные гражданские здания: обеспечение пространственной жестокости, стыки колонн по высоте, стыки ригеля с колонной, крепление панелей наружных стен.

Каркасные гражданские здания представляющий собой многоярусную пространственную систему из колонн и междуэтажных перекрытий. Несущей основой в таких зданиях служат колонны, ригели и перекрытия, а роль ограждающих элементов выполняют наружные стены. Такой конструктивный тип используют для возведения высотных зданий и там, где необходимы помещения значительных размеров, свободные от внутренних опор.

 

Каркасному типу зданий присущи следующие схемы:

• с поперечным расположением ригелей;

• с продольным расположением ригелей.

Для обеспечения пространственной жесткости зданий требуются специальные меры.

В каркасных зданиях пространственная жесткость обеспечивается:

• многоярусной рамой, образованной из колонн, ригелей и перекрытий и представляющей геометрически неизменяемую систему;

• стенами жесткости, расположенными между колон-нами (на каждом этаже);

• плитами-распорками, уложенными в междуэтажных перекрытиях (между колоннами);

• стенами лестничных клеток и лифтовых шахт, связанных с конструкциями каркаса;

• надежным сопряжением элементов каркаса в стенах и узлах.

Типы каркасов различаются по следующим признакам:

1.    По материалам:

•    железобетонные каркасы (монолитные, сборные, сборно-монолитные);

•    металлические каркасы.

2.    По устройству горизонтальных связей: с продольным, поперечным, перекрестным расположением ригелей и с непосредственным опиранием перекрытий на колонны (безригельное решение).

3.    По характеру статической работы:

•    рамные с “жесткими” (монолитными) соединениями элементов в узлах (пересечениях) каркаса;

•    связевые со сварными соединениями узлов, отличающиеся простотой конструктивного исполнения. Но по принципу геометрической неизменяемости системы, имеющие связи жесткости, устанавливаемые между колоннами и ригелями каркаса;

•    рамносвязевые с жесткими соединениями узлов в поперечном направлении и сварными соединениями в продольном направлении.

Колонны предусматриваются бесстыковыми до 13,75м и стыковыми. Стык колонн выполняется с помощью стальных оголовников или стыкованием бетонных торцов. В унифицированном каркасе приняты бетонные стыки с ванной сваркой арматуры. Стыки колонн располагают на 60-80 см выше уровня перекрытия, чтобы обеспечить доступ к месту стыкования

В одноэтажных колоннах стык с ригелями выполняют с помощью стальных оголовников (платформенный стык). Стык ригелей на открытых консолях затрудняет монтаж и работу каркаса. Открытая консоль увеличивает расход бетона, уменьшает габариты помещения, ухудшает интерьер. Этих недостатков можно избежать при использовании стыка со скрытой консолью. Во всех видах стыков соединение колонн и ригелей осуществляют сваркой закладных деталей или выпусков арматуры с последующим их замоноличиванием или заделкой цементным раствором.

Узлы соединения колонн и ригелей:

Наружные панельные стены зданий с полными каркасами могут быть самонесущими и ненесущими (навесными). Самонесущие панельные стены допускается применять в каркасных зданиях небольшой этажности (высотой до 5-ти этажей) и их опирают на фундаменты, а ненесущие панельные стены могут применяться в зданиях любой этажности и их поэтажно опирают на элементы каркаса. Наружные стеновые панели для полнокаркасных зданий изготавливают однослойными из лёгкого или ячеистого бетона и их толщину устанавливают от 250 до 400 мм с градацией в 50 мм в зависимости от климатических условий района строительства, температурного режима помещений здания и материала панелей.