Элементы сборных железобетонных каркасов

Членение сборных железобетонных каркасов на монтажные элементы зависит от многих факторов и основные из них следующие:

1) технология изготовления;

2) условия транспортирования и монтажа;

3) надежность работы узлов и соединений и каркаса в целом;

4) затраты труда и стоимость изготовления, транспортирования и монтажа.

Колонны каркасов могут быть высотой на один или два этажа или многоэтажными. Наиболее часто применяют колонны с двухэтажным членением, что снижает количество стыков по сравнению с одноэтажными колоннами и не усложняет технологию изготовления и транспортирования. По форме колонны бывают консольными, бесконсольными и Г- или Т-образной формы (рис. 19.2.).

Поперечное сечение колонн может быть квадратным, прямоугольным, круглым, кольцевым, но чаще применяют квадратные колонны со стороной 300 мм (до 5 этажей) и 400 мм (свыше 5 этажей). Стыки колонн по высоте устраивают или сваркой выпусков арматуры с последующим омоноличиванием стыка, или соединением оголовников колонн с помощью болтов или сварки, или устрой- ством платформенного стыка, когда колонны опирают друг на друга

Рис. 19.2. Колонны сборных каркасов:

I – одноэтажные; II – двухэтажные; а – колонны из крайних и средних рядов с консолями; б – колонны крайних и средних рядов со скрытыми консолями и с консолями балконов и лоджий; в – колонны крайних рядов Г- образной формы и средних рядов Т-образной формы; г - колонны одноэтажной разрезки (с платформенным стыком)

через опорные участки несущих элементов перекрытий (рис. 19.3.). Для обеспечения удобства выполнения работ по стыковке колонн расстояние от перекрытия до стыка принимают 60-80 см.

Балки в каркасах могут быть длиной на пролет или шаг между колоннами, иметь длину, равную величине проема между Г- или Т-образными колоннами, а также могут быть многопролетными неразрезными. При выборе типа балок следует иметь ввиду, что неразрезные балки чувствительны к точности монтажа и осадкам опор, но более экономичны по расходу материалов. Пролет – это расстояние между несущими вертикальными конструкциями (колоннами) поперек здания, а шаг – вдоль здания.

Рис. 19.3. Варианты стыков колонн:

а – сварка выпусков арматуры с последующим обетонированием стыков; б – на эпоксидных полимеррастворах; в – платформенный; г – со стальными оголовниками; д – на болтах с фрезерованными опорными стальными плитами

Балки в каркасах могут иметь прямоугольное, тавровое с полками вверху или внизу, Z-образное поперечное сечение (рис. 19.4.).

Рис. 19.4. Балки сборных каркасов:

I – поперечные сечения балок; II,Ш – общие виды; а – парные прямоугольного сечения; б – одиночная прямоугольного сечения; в – тавровая; г – тавровая перевернутая; д,е,ж,и– варианты фасадных балок

Опирание балок может выполняться на консоли колонн, на торцы колонн, на скрытые консоли и на четверти консолей Г- или Т-образных колонн (рис. 19.5.). Варианты узлов соединения колонн и балок каркаса показаны на рис. 19.6.

Рис. 19.5. Типы опирания балок на стойки каркаса:

а – на консоли; б – на торцы колонн (платформенный стык); в – в пазы-гнезда колонн; г – на скрытые консоли; д – на четверти консолей Г- и Т-образных колонн

Рис. 19.6. Варианты узлов соединения колонн и балок каркаса:

а – с открытой консолью; б – со скрытой консолью; в – со сваркой стыковых стержней и последующим замоноличиванием; 1 – колонна; 2 – балка; 3 – открытая консоль; 4 – скрытая консоль; 5 – закладные детали; 6 – стыковые стержни; 7 – вставные стержни; 8 – сварка; 9 – раствор замоноличивания; 10 – шпонки

Кроме выше рассмотренных балочных применяют и безбалочные каркасы, в которых плиты перекрытий опирают непосредственно на торцы колонн своими усиленными углами, и в этом случае размеры плит в плане равны размерам ячейки каркаса (рис. 19.7.).

Рис. 19.7. Вариант узлов сопряжения колонн и ребристых плит перекрытий в безбалочном каркасе:

а – крайний ряд колонн, примыкающий к стене; б – то же, средний ряд; 1 - колонна вышележащего этажа; 2 – металлический оголовник; 3 – закладные элементы в опорных частях плит перекрытий; 4 – ребристые плиты перекрытий; 5 - колонна нижележащего этажа; 6 – отверстия для фиксирующего штыря

Рис. 19.8. Вариант вертикальной диафрагмы жесткости каркаса:

а – фрагмент диафрагмы жесткости; б – железобетонная стенка жесткости; 1 – колонна; 2 – стенка жесткости; 3 – места стыковых соединений; 4 – выступы и впадины горизонтального шпоночного стыка между смежными по вертикали стенками жесткости; 5 – крайние стержни арматуры стенки; 6 – выпуск арматуры для соединения с колонной; 7 – пустотный настил

Вертикальные диафрагмы жесткости представляют собой сплошные железобетонные стенки при необходимости с дверными проемами, имеющие в верхней части утолщение с одной или двумя полками для опирания плит перекрытий. С колоннами и между собой диафрагмы соединяют с помощью сварки закладных деталей и с последующим замоноличиванием вертикальных и горизонтальных швов, возможно шпоночного типа (рис. 19.8.).

Деформационные швы

Здания в зависимости от природно-климатических и геологических условий строительства, а также в зависимости от объемно-планировочных и конструктивных решений могут расчленяться вертикальными швами, которые бывают температурно-усадочными, осадочными и антисейсмическими (рис. 20.1.).

Рис. 20.1.Деформационные швы:

а – температурно-усадочный; б – осадочный в местах резкого перепада этажности; в – осадочный в мессах значительной неравномерности деформаций основания; г – антисейсмический

Температурно-усадочные швы устраивают для предотвращения образования произвольных трещин и перекосов в конструктивных элементах зданий из-за колебаний температуры и усадки материалов (бетона, каменной кладки и др.). Эти швы разрезают или разделяют конструкции только надземной части зданий. В наружных стенах температурно-усадочный шов выполняют в виде штрабы (паза и гребня) или в виде четверти с зазороми 20-25 мм, утепленными просмоленной паклей, завернутой в толь, или гернитовым шнуром (рис. 20.2.). Размеры температурно-усадочных отсеков от 50 до 200 м в зависимости от материала несущих конструкций остова здания и климатических условий района строительства.

Рис. 20.2. Конструктивное решение деформационных швов в наружных стенах:

а – в виде штрабы (с пазом и гребнем); б – в виде четверти; 1 – стена; 2 – пакля; 3 – рулонный гидроизоляционный материал

Осадочные швы устраивают в местах резкого перепада этажности зданий или при возможной значительной неравномерности деформаций основания по длине здания из-за различных деформативных характеристик грунта основания под фундаментом здания. В зданиях, имеющих участки различной этажности, осадочные швы устраивают в надземной части, аналогично температурно-усадочным швам, а при неоднородных грунтах оснований осадочные швы устраивают по всей высоте здания, включая и фундаменты. В этом случае на месте осадочного шва в бескаркасных зданиях предусматривают внутренние парные поперечные стены на отдельных фундаментах, а в каркасных – парные колонны. В фундаментах

Рис. 20.3. Варианты устройства деформационных швов в наружных стенах в местах примыкания поперечных стен:

а – при спаренных поперечных стенах; б – при одиночной поперечной стене; 1 – стена; 2 – утеплитель, завернутый в гидроизоляционный материал

швы заполняют водонепроницаемым материалом (асфальтобетон, битум), а в надземной части наружных стен эти швы выполняют аналогично температурно-усадочным (рис. 20.3.).

Антисейсмические швы разделяют здание на отдельные изолированные отсеки по всей высоте и их выполняют аналогично осадочным швам при неоднородных грунтах оснований.

Перекрытия и полы