Элементы каркасов.

Сборные ж/б каркасы зданий состоят из следующих элементов: фундаментов, колонн, ригелей, стенок-диафрагм жесткости и плит покрытия и перекрытий.

Фундаменты под колонны каркаса стаканного типа, а под стенки - диафрагмы ленточные монолитные. При слабых грунтах свайные со сборными подколенниками, установленными на монолитный ростверк.

Колонны каркасов общественных зданий 1-4 этажа с планировочной сеткой в пределах 6 х 6 м имеют сечение для всех этажей обычно не более 300х300 мм; для зданий 5-12 этажей – 400 х 400 мм. Для зданий с укрупненной планировочной сеткой (6 х 9;12 х 12 м) колонна имеют сечение 600x600 мм. Колонны делаются из сборных элементов размером в один или два этажа, с двух-, односторонними консолями для средних и крайних рядов опор. Сборные элементы колонн предназначены для высот этажей 3,3; 3,6; 4,2 м и для укрупненной сетки дополнительно на 4,8 и 6,0м. Для подвальных и технических этажей предусмотрены колонны 2,9 и 2,4м. В элементах колонн нижних этажей высотных здании, воспринимающих значительные нагрузки (для 2000 т на колонну), устраиваются стальные сердечники (рис. 1) с облицовкой слоем бетона в 6-8см.

Стальные сердечники позволяют сохранить те же размеры сечений колонн, что и в верхних этажах. На рис.2 представлены стыки колонн по высоте с помощью стальных оголовков на торцах каждого элемента, путем сварки и замоноличивания бетоном по сетке. На рис.3 приводится так называемый "сухой" стык с передачей усилий на бетон, с автоматической сваркой арматуры встык и зачеканкой жестким раствором зазора между торцами колонн. Для удобства монтажа этот стык располагается над перекрытием на 0,6-1 м. На рис.4 приведены также виды колонн стальных каркасов, выполняемых из двутавров, сплошные, квадратные, из уголков и т. д. Стыки таких колонн осуществляются с помощью болтов или накладок на сварке.

Рис 4. Колонны стальных каркасов а, б – из полосовой стали, в, г – из уголков

Связевые диафрагмы — ж/б стенки, жестко соединенные с колоннами на сварке с помощью закладных элементов.

Стенки имеют в верхней части полки, что позволяет повысить их устойчивость, уменьшить затраты металла и использовать полки для опирания перекрытий (рис. 5). Толщина связевых стенок в зависимости от этажности принимается 120,140,180 мм.

Ригели унифицированных каркасов имеют тавровое сечение с двумя или одной (для крайних рядов) полками. Высота ригелей зависит от величины пролета и составляет от 450 до 900 мм. (при 6000мм = 450 мм, при 12000мм = 900мм). Ширина ригелей принимается 400 и 600мм. Ригели имеют на концах подрезки для опирания на консоли колонн. Крепление ригелей в местах опирания осуществляется на сварке закладных деталей в консолях и к стальной накладке ("рыбке"), приваренной к закладным деталям в колонне. Пример опирания показан на рис.6.

Панели перекрытии и покрытий — многопустотные толщиной 120, 180 и 220 мм (в зависимости от величины пролета) и сплошные толщиной 140 и 160 мм и шириной 1200 и 1500 мм. Для пролетов 9 и 12м в перекрытиях зданий применяются также ребристые панели пролетом 9м и панели типа «ТТ» для пролетов 9 и 12 м (рис.7). В направлении, перпендикулярном к рамам, между колоннами укладываются специальные плиты-распорки. Образование жестких горизонтальных связок за счет перекрытий достигается замоноличиванием швов между плитами и сваркой закладных элем. (рис. 8).

Рис 9.

Рис. 9. Стык диафрагмы жесткости в плоскости рам в уровне перекрытия (а) и деталь крепления диафрагм жесткости к колонне в уровне перекрытий (б)

Hа рис.10 — стык колонн и армирование. Для справки: каркас по серии ИИ-04 разработан по рамно-связевой схеме; сетка колонн принята 6х6; 6х4,5: 6хЗм: этажность ограничивается 12 этажами; высота этажей принята 3,3; 4,2; 2,4 (техн. этаж); высота подвала - 2,9, 3,3м

Рис.10

Рис 10. Деталь стыка колонн и его армирование (а), горизонтального (б) и вертикального (в) и узел соединения ригеля с колонной (г).