Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЖБ.docx
Скачиваний:
89
Добавлен:
12.02.2015
Размер:
819 Кб
Скачать

Глава XV. Конструкции многоэтажных

ЬРКАСНЫХ И ПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ

I'XV.l. КОНСТРУКЦИИ МНОГОЭТАЖНЫХ

[РОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ

Конструктивные схемы зданий

Многоэтажные промышленные здания служат для

»азмещения различных производств — легкого машино-

¦роения, приборостроения, цехов химической, электрр-

^технической, радиотехнической, легкой промышленности

в др., а также базисных складов, холодильников,

гаражей и т. п. Их проектируют, как правило, каркасными с

навесными панелями стен.

Высоту промышленных зданий обычно принимают по

условиям технологического процесса в пределах от 3 до

7 этажей (при общей высоте до 40 м), а для некоторых

видов производств с нетяжелым оборудованием,

устанавливаемым на перекрытиях, до 12—14 этажей. Ширина

промышленных зданий может быть равной 18—36 м и

более. Высоту этажей и сетку колонн каркаса назначают

в соответствии с требованиями типизации элементов

конструкций и унификации габаритных параметров. Высоту

»тажей принимают кратной модулю 1,2 м, т.е. 3,6; 4,8;

6 м, а для первого этажа иногда 7,2 м. Наиболее

распространенная сетка колонн каркаса 6x6, 9X6, 12X6 м.

Такие ограниченные размеры сетки колонн каркаса

обусловлены большими временными нагрузками на-

перекрытия, которые могут достигать 15 кН/м2, а в

некоторых производствах 25 кН/м2 и более.

Для промышленного строительства наиболее удобны

ШШгоэтажные каркасные здания без специальных вер-

Мжальных диафрагм, поскольку они ограничивают

свободное размещение технологического оборудования и

Йроизводственных коммуникаций. Основные несущие.

1—

II

*

7

2

и-

2

,1

II

,1

II

\ " \SO00

У л

/ \

м

Рис. XV.1. Конструктивный план много-

этажного каркасного промышленного

здания

1 — поперечные рамы; 2 — продольные

вертикальные связи; 3 — панели перекрытий

Рис. XV.2.

Вертикальные связи

многоэтажного каркаса в

продольном направлении

14.4

4.8

6

)

6

\ i

«

I

л

Рис. XV.4.

Конструкции многоэтажных

промышленных

зданий с безбалочиыми

перекрытиями

210 210

Рис. XV.3. Конструкции миогоэтажиых

промышленных зданий

а — регулярных; б — с мостовыми кранами

в. верхнем этаже

Рис. XV.6. Деталь опирания перекрытия на

нижний пояс безраскосных ферм

конструкции многоэтажного каркасного здания —

железобетонные рамы и связывающие их междуэтажные

перекрытия (рис. XV.1). Пространственная жесткость ]

здания обеспечивается в поперечном направлении

работой многоэтажных рам с жесткими узлами — по рамной

системе, а в продольном — работой вертикальных сталь- i

496

| XV.5. Конструкция мно-

гоэтажного промышленного

«Дания с межферменнымя эта-

^ жами

sJf — основные этажн; 2 — меж-

Цферменные этажн; 3 —соедн-

Гвёння колонн с безраскоснымн

\'< фермами

-3 2',

2'

18000

WOOD

йых связей или же вертикальных железобетонных

диафрагм, располагаемых по рядам колонн и в плоскости на-

ружных стен, — по связевой системе (рис. XV.2). Если

\в продольном направлении связи или диафрагмы по

технологическим условиям не могут быть поставлены, их

•заменяют продольными ригелями. В этом случае

пространственная жесткость и в продольном направлении

обеспечивается по рамиой системе.

При относительно небольшой временной нагрузке на

перекрытия пространственная жесткость и в поперечном

направлении обеспечивается по связевой системе; при

этом во всех этажах устанавливаются поперечные

вертикальные диафрагмы. Шарнирное соединение ригелей

с колоннами в этом решении достигается установкой

ригелей иа коисоли колоии без монтажиой сварки в узлах.

Пример решения конструкции зданий с балочными

перекрытиями приведен иа рис. XV.3. Верхний этаж

здания при наличии мостовых кранов (здания химической

промышленности) компонуют .из колоии, ригелей и

подкрановых балок, аналогичных по конструкции

применяемым для одноэтажных промышленных зданий.

Ригели соединяют с колоннами (стойками) иа коисо-

лях, с применением ваииой сварки выпусков арматуры и

обетоинроваиием полости стыка иа монтаже. Для

междуэтажных перекрытий применяют ребристые плиты

шириной 1500 или 3000 мм. Плиты, укладываемые по линии

колоии, служат связями-распорками, обеспечивающими

устойчивость каркаса иа монтаже.

J3 таких зданиях возможно опирание плит

перекрытий двух типов: на полки ригелей таврового сечеиия (для

производства со станочным оборудованием, нагрузки от

которого близки к равномерно распределенным) и по

верху ригелей прямоугольного сечения (главным обра-

32-943 497

зом, для зданий химической промышленности с

оборудованием, провисающим из этажа в этаж и передающим

большую сосредоточенную нагрузку на одну опору).

В обоих типах опирания плит типовые ригели при

пролетах 6 и 9 м имеют одинаковое сечение 800 мм и ширину

ребра 300 мм.

Типовые конструкции многоэтажных промышленных

зданий с балочными перекрытиями разработаны под

различные временные нагрузки — от 5 до 25 кН/м2.

Пример решения конструкции здания с безбалочными

перекрытиями приведен на рис. XV.4. Ригелем

многоэтажной рамы в поперечном и продольном направлениях

служит безбалочная плита, жестко связанная с

колоннами с помощью капителей. Пространственная жесткость

здания в обоих направлениях обеспечивается по рамной

системе. Унификация размеров плит и капителей средних

и крайних пролетов безбалочного перекрытия

достигается смещением наружных самонесущих стен с оси

крайнего ряда колонн на расстояние, равное половине

ширины надкапительной плиты.

Многоэтажные промышленные здания с часто

расположенными опорами при сетке колонн 6X6 или 9X6 м

не всегда удовлетворяют требованиям гибкой

планировки цехов, модернизации оборудования и

усовершенствования производства без дорогостоящих переустройств.

Поэтому применять их следует в случае больших

временных нагрузок на перекрытия более 10 кН/м2.

Особенность конструктивного решения универсальных

промышленных зданий с этажами в межферменном

пространстве состоит в том, что они имеют крупную сетку

колонн 18X6, 18X12, 24X6 м. Большие пролеты здания

перекрывают безраскосными фермами. При этом в

пределах конструктивной высоты этих ферм устраивают

дополнительные этажи, в которых размещают

инженерное оборудование и коммуникации, бытовые, складские

и. другие вспомогательные помещения. Высота

межферменных этажей может быть 2,4; 3 и 3,6 м.

Пример решения конструкций универсального

промышленного здания приведен на рис. XV.5. Здание

имеет 6 этажей — три основных и три межферменных.

Безраскосные фермы, жестко связанные с колоннами,

являются составной частью многоэтажного каркаса и

работают как ригели рам. Крайние стойки ферм вверху

и внизу снабжены выступами для соединения с колонна-

498

||и ниже- и вышележащих этажей. Плиты перекрытий в

Основных этажах ребристые; их укладывают на верхний

пояс ферм. Панели перекрытий вспомогательных этажей

рустотные или ребристые; опираются они на полки ниж-

. него пояса ферм (рис. XV.6).

2. Конструкции многоэтажных рам

\ Многоэтажные сборные рамы членят на отдельные

элементы, изготовляемые на заводах и полигонах, с

соблюдением требований технологичности изготовления и

монтажа.конструкций. Ригели рамы членят

преимущественно на отдельные прямолинейные элементы, стыкуемые

' по грани колонны скрытым илн консольным стыком (рис.

XV.7,а, б). Колонны также членят на прямолинейные

'элементы, стыкуемые через два этажа — выше уровня

1 Перекрытия. Чтобы сохранить монолитность узлов и

уменьшить число типов сборных элементов,

многоэтажные рамы в некоторых случаях членят на отдельные од-

нопролетные одноэтажные рамы (рис. XV.7, в).

Стыки многоэтажных сборных рам, как правило,

выполняют жесткими. При шарнирных стыках уменьшается

общая жесткость здания и снижается сопротивление

деформированию при горизонтальных нагрузках. Этот

недостаток становится особенно существенным с

увеличением числа этажей каркасного здания. Шарнирные

стыки ригелей на консолях колонн неэкономичны,

особенно в сравнении с жесткими бесконсольными стыками

ригелей (см. рис. XI.16).

Типовые ригели пролетом 6 м армируют ненапрягае-

мой арматурой, пролетом 9 м — напрягаемой арматурой

в пролете (рнс. XV.8). Колонны высотой в два этажа

армируют продольной арматурой и поперечными стерж*

иями как внецентренно сжатые элементы (рис. XV.9).

4 6)

Рис. XV.7.

Конструктивные схемы членения

многоэтажных рам на

сборные элементы

32*

499

А-А

ZOO 155

300

Напрягаемая

' арматура

Рис. XV.8. Армиро-

вание ригеля

поперечной рамы

пролетом 9 м

Рис. XV.9.

Армирование колонн

поперечной рамы

Жесткие стыки колони

многоэтажных рам воспринимают

продольную силу N,

изгибающий момент М и поперечную

силу Q. Арматурные выпуски

стержней диаметром до 40 мм

стыкуют ваииой сваркой (рис.

XV. 10). При четырех

арматурных выпусках для удобства

сварки устраивают

специальные угловые подрезки бетона

длиной 150 мм, при

арматурных же выпусках по

периметру сечения подрезку бетона

делают по всему периметру.

Концы колони, а также места

подрезки бетона усиливают

поперечными сетками и

заканчивают стальной

центрирующей прокладкой (для

удобства рихтовки на монтаже).

После установки и выверкн

стыкуемых элементов колонны и сварки арматурных

выпусков устанавливают дополнительные монтажные хомуты

диаметром 10—12 мм. Полости стыка — подрезки бетона

и узкий шов между торцами элементов замоноличивают

500

. 600

1

2,

к

—гг

| | | |

¦ в

5 2

А-А

0

-

"[V

5.

/5-

-0

/

Рис. XV.10. Конструкция жесткого стыка колонн с ванной сваркой

арматурных выпусков

а — прн четырех угловых арматурных выпусках; б — прн

арматурных выпусках по сторонам сечення колонны; / — ванная сварка;

2 — центрирующая прокладка; 3 — хомут, устанавливаемый на

монтаже; 4 — арматурные выпуски; 5 — бетон замонолнчивання в

подрезках; 6 — сеткн косвенного армирования

в инвентарной форме под давлением. Исследования

показали достаточную прочность и надежность стыка,

В сравнении с другими стыками, устраиваемыми на

сварке стальных закладных деталей, описанный стык

экономичнее по расходу стали и трудоемкости.

Уменьшение изгибающего момента в стыках колонн

многоэтажного каркасного здания в большинстве

случаев достигается выбором места расположения стыка

ближе к середине высоты этажа, где изгибающие моменты

от действия вертикальных и горизонтальных нагрузок

приближаются к нулю и где улучшаются условия для

монтажа колонн.

Многоэтажные монолитные и сборно-монолитные ра«

мы. Армирование ригеля многоэтажной монолитной ра-

501

±0,00

Рнс. XV.11. Армирование узлов

монолитной многоэтажной

рамы

Рнс. XV.12. Схема несущего

арматурного каркаса монолитной

многоэтажной рамы

мы аналогично армированию главной балки монолитного

ребристого перекрытия, за исключением крайней опоры,

где ригель жестко соединен с колонной (рис. XV.11, а).

При конструировании рамы предусматривают устройство

швов бетонирования, что связано с временными

перерывами в укладке бетона. Швы бетонирования в колоннах

устраивают в уровне верха перекрытия. В этих местах

из колонн нижележащего этажа выпускают концы

арматуры для соединения с арматурой колонн вышележащего

этажа (рис. XV. 11, б).

Монолитные рамы больших пролетов и с большой

высотой этажей целесообразно армировать несущими

арматурными каркасами. На рис. XV.12 приведена схема

несущего арматурного каркаса многоэтажной рамы.

Сварные каркасы для каждого пролета ригеля

изготовляют в виде плоских раскосных ферм и собирают в

один пространственный каркас, связанный поверху й

понизу горизонтальными связями. Арматурный каркас

колонны изготовляют в виде пространственного каркаса,

образованного из продольных стержней, хомутов и

поперечных связей, расположенных по боковым граням.

Сборно-монолитные рамы также выполняют с

жесткими узлами. Ригель таврового сечения имеет

выступающие кверху хомуты и открыто расположенную верхнюю

опорную арматуру (рис. XV.13, а). По верх ригеля уло-

502

0 Моншжныв стыки

уааматуры

\im-mnf

жены ребристые панели с4 ,,

аазором между их торцами '

12 см. Жесткость узлового

сопряжения ригеля с

колонкой обеспечивается

соединением на опоре верхней

арматуры ригеля. Для этой це-

*и в колоиие предусмотрено

Отверстие, через которое

лропускают опорные

стержни стыка. Для укладки

панелей в ригелях могут быть

выступающие полочки (рис.

XV. 13, б). После монтажа

сборных элементов, укладки

и сварки опорной арматуры

ригеля полости между панелями и зазоры между

торцами ригеля и колонной заполняют бетоном, чем

достигается замоиоличивание рамы. При этом ригели благодаря

совместной работе с панелями работают как тавровые

сечения.

Рис. XV.13. Конструкция узлов

сборио-монолитной

многоэтажной рамы

а — до замонолнчивання;

б — после замоноличивання