3.2. 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 или консольным стыком (рис. 3.7, а, б). Колонны также членят на прямолинейные элементы, стыкуемые через два этажа — выше уровня перекрытия. Чтобы сохранить монолитность узлов и уменьшить число типов сборных элементов, многоэтаж­ные рамы в некоторых случаях членят на отдельные одонопролетные одноэтажные рамы (рис. 3.7, 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.

Типовые ригели пролетом 6 м армируют ненапрягаемой арматурой, пролетом 9 м — напрягаемой арматурой в пролете (рис. 3.8). Колонны высотой в два этажа армируют продольной арматурой и поперечными стерж­нями как внецентренно сжатые элементы (рис. 3.9).

Рис. 3.7. Конструктивные схемы членения многоэтажных рам на сборные элементы

Рис. 3.8. Армирование ригеля поперечной рамы пролетом 9м

Рис.3.9. Армирование колонн поперечной рамы

Жесткие стыки колонн многоэтажных рам воспринимают продольную силу N, изгибающий момент М и поперечную силу Q. Арматурные выпуски стержней диаметром до 40 мм стыкуют ванной сваркой (рис.3.10). 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 колонн, а также места подрезки бетона усиливают поперечными сетками и заканчивают стальной центрирующей прокладкой (для удобства рихтовки на монтаже). После установки и выверки 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 в инвентарной форме под давлением.

а – при четырех угловых арматурных выпусках; б – при арматурных выпусках по сторонам сечения колонны; 1 – ванная сварка; 2 – центрирующая прокладка; 3 – хомут, устанавливаемый на монтаже; 4 – арматурные выпуски; 5 – бетон замоноличивания в подрезках; 6 – сетки косвенного армирования

Рис. 3.10. Конструкция жесткого стыка колонн с ванной сваркой арматурных выпусков

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.

Сборно-монолитные рамы также выполняют с жест­кими узлами. Ригель таврового сечения имеет выступа­ющие кверху хомуты и открыто расположенную верхнюю опорную арматуру (рис. 3.11, а).

Рис.3.11. Конструкция узлов сборно-монолитной рамы

а – до замоноличивания; б – после замоноличивания

Поверх ригеля уложены ребристые панели с зазором между их торцами 12 см. Жесткость узлового сопряжения ригеля с колонной обеспечивается соединением на опоре верхней арматуры ригеля. Для этой цели в колонне предусмотрено отверстие, через которое пропускают опорные стержни стыка. Для укладки па­нелей в ригелях могут быть выступающие полочки (рис. 3.11,6). После монтажа сборных элементов, укладки и сварки опорной арматуры ригеля полости между панелями и зазоры между торца­ми ригеля и колонной заполняют бетоном, чем достига­ется замоноличивание рамы. При этом ригели благодаря совместной работе с панелями работают как тавровые сечения.

Панели внутренних несущих стен в панельных здани­ях по условиям требуемой звукоизоляции выполняют из тяжелого бетона толщиной 14—16 см. При такой толщи­не обеспечивается несущая способность этих панелей в зданиях высотой до 16 этажей. Увеличение несущей спо­собности панелей стен зданий большей высоты достига­ется применением в нижних этажах бетона более высо­кого класса, увеличением толщины железобетонных панелей.

Бетонные панели несущих стен армируют конструк­тивной вертикальной арматурой, у каждой поверхности панели в количестве 0,3см² на 1 м длины горизонталь­ного сечения панели. Площадь сечения горизонтальной распределительной арматуры у каждой грани должна составлять не менее 0,3см² на 1 м вертикального сече­ния. Железобетонные панели несущих стен армируют двойной вертикальной арматурой так, чтобы у каждой поверхности минимальный процент армирования гори­зонтальных сечений при бетоне класса С12/15 составлял 0,1, а при бетоне класса С20/25 или С25/30 — 0,15. Чтобы по­высить сопротивление опорных сечений железобетонных панелей (с целью компенсации обрываемой продольной арматуры), применяют косвенное армирование приопорных участков сетками.

Дальнейшим усовершенствованием конструкции па­нельного здания может считаться конструкция из желе­зобетонных объемных блоков на комнату или на квар­тиру, изготовленных на заводе с полной внутренней от­делкой. Такая конструкция имеет самую высокую завод­скую законченность и требует минимальных трудовых затрат на монтаже. В зависимости от технологии изго­товления различают объемные блоки трех типов: блок-стакан с отдельной панелью потолка, блок-колпак с от­дельной панелью пола и блок-труба (рис. 3.12.). Объемные блоки перечисленных типов изготовляют на заво­дах монолитными или сборными из отдельных панелей. Способ опирания блоков один на другой предопределя­ет характер работы конструкции здания под нагрузкой. При полосовом опирании блоков на растворный шов создается конструктивная схема панельного здания с не­сущими стенами, работающими на сжатие, при точечном опирании на углы или внутренние пилястры — конструк­тивная схема здания с несущими стенами, работающи­ми в своей плоскости на изгиб.

а – блок-стакан; б – блок-колпак; в – блок-трубы; г – многоэтажный дом

Рис. 3.12. Конструкции многоэтажного жилого дома из объемных блоков