На каждый день | Конструктивные решения зданий

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

Многоэтажные промышленные здания проектируют, как правило, каркасными с навесными стеновыми панелями. Типовые конструкции для таких зданий разработаны с балочными и безбалочными перекрытиями.

При балочных перекрытиях (рис. 1) сетка колонн принята 6x6 или 9x6 м. Высоты этажей равны 3,6; 4,8; 6 и 7,2 м. При необходимости верхний этаж предусматривается пролетом 18 м (рис. 1б), в нем возможно расположение мостовых кранов грузоподъемностью 10 т или подвесного транспорта. При устройстве мостовых кранов высота верхнего этажа принимается равной 10,8 м, а при подвесном транспорте - 7,2 м. Основными несущими конструкциями в таких зданиях являются (рис. 2): колонны с консолями (табл. 1), по низу жестко заделываемые в фундаментные башмаки стаканного типа, ригели перекрытий (табл. 2) и покрытий, плиты многопустотные или ребристые (табл. 3), навесные панели стен.

Поперечный разрез многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями

Рисунок 1. Поперечный разрез многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями: а - без мостовых кранов; б - с мостовыми кранами в верхнем этаже

Схема каркасного здания с балочным перекрытием

Рисунок 2. Схема каркасного здания с балочным перекрытием: 1 - крайняя колонна с консолями; 2 - ригель перекрытия; 3 - стык колонн; 4 - многопустотные плиты перекрытия; 5 - ригель покрытия; 6 - ребристые плиты покрытия; 7 - средняя колонна с консолями; 8 - ребристые плиты перекрытия (вариант); 9 - фундаментные башмаки

Таблица 1. Типовые железобетонные колонны для многоэтажных промышленных зданий

Эскиз колонны

Марка

изделия

Высота

этажа, м

Основные размеры, мм

Нагрузка, кН/м2

Масса, т

Н

А

Б

В

hА

bA

hБ

dб

hВ

bВ

6 раздел 50.jpg

Серия 1.420.1-19

К 9,10

4,8

3150

2800

-

710

600

400

-

-

600

400

70,61...142,2

1,78; 1,83

К 21,22

5,4

4110

3400

-

710

600

400

-

-

600

400

70,61...142,2

2,5; 2,55

К 31,32

6,0

4710

4000

-

710

600

400

-

-

600

400

70,61...142,2

2,9; 2,95

К 39,40

7,2

5910

5200

-

710

600

400

-

-

600

400

70,61...142,2

3,6; 3,65

6 раздел 51.jpg

К 1,2

4,8

11440

4650

4800

1990

600

400

   

600

400

70,61...142,2

6,93; 7,03

К 11

5,4

12460

5850

4800

1990

600

400

   

600

400

70,61...142,2

7,65; 7,75

К 23,24

6,0

13840

5850

6000

1990

600

400

600

400

600

400

70,61...142,2

8,4; 8,5

К 33,34

7,2

15040

7050

6000

1990

600

600

600

600

600

600

70,61...142,2

9,0; 9,2

 

Таблица 2. Типовые железобетонные ригели для многоэтажных промышленных зданий (М. - ЦИТП)

Эскиз элемента

Марка изделия

Пролет L, м

Основные размеры, мм

Расчетная

нагрузка, кН/м2

Масса, т

h

b’f

b1

b

hf

6 раздел 52.jpg

Серия 1.420.1-19

Р1-11...Р1-16

11,2

800

300

550

400

300

70,61...142,2

8,55

РЛ1

5,2

800

300

550

400

300

70,61...142,2

4,55

6 раздел 53.jpg

Серия 1.420.1-19

РЛ5-1-2

5,2

800

   

300

 

70,61... ...142,2

3,15

 

Таблица 3. Типовые железобетонные плиты для многоэтажных зданий

Эскиз элемента

Марка изделия

Пролет L, м

Основные размеры, мм

Расчетная

нагрузка, кН/м2

Масса, т

h

b’f

h’f

b1

b

hf

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

6 раздел 54.jpg

Серия 1.041.1-3, вып. 0,1-6

ПК56.30

5,65

220

2990

       

3,7...14,5

5

ПК56.15

1490

4,3...15,8

2,6

ПК56.12

1190

4,5...16,8

2,0

ПК56.9

940

4,5...15,1

1,7

ПК68.15

6,85

1490

13,2

3,2

ПК68.12

1190

5,2...12,4

2,5

ПК68.9

940

5,7...13,7

2,1

ПК86.15

8,65

1490

4,3...7,9

4,0

ПК86.12

1190

4,4...7,3

3,1

ПК86.9

940

4,8...8,1

2,7

ПК27.15

2,65

1490

4,3...16,4

1,2

ПК27.12

1190

5,8...12,2

1,2

ПК27.9

940

6,5...12,2

0,8

6 раздел 55.jpg

Серия 1.042.1-2, вып. 1,2

ПТ86.30

8,65

600

2980

50

 

115

300

4...16

9,26

ПТ116.30

11,65

2980

11,96

ПТ86.15

8,65

1480

4,54

ПТ116.15

11,65

600

1480

50

115

300

4...16

5,89

ПТ86.13

8,65

1280

4,11

ПТ116.13

11,65

1680

5,38

ПТ86.13

8,65

1680

4,75

ПТ116.17

11,65

1280

6,17

6 раздел 56.jpg

Серия 1.042.1-5.94, вып. 1,2

П3

5,65

300

1485

50

60

85

150

9,0...35,8

1,45...3,85

П4

5,65

300

2985

50

60

85

150

Серия 1.442.1-1.87, вып. 1

1П1

5,55

400

2985

50

60

85

150

4,45...44,95

2,1...4,73

1П2

5,05

2985

1П3

5,55

1485

1П4

5,05

1485

 

В зданиях с безбалочными перекрытиями (рис. 3) железобетонная плита опирается на колонны, имеющие, как правило, капители, уменьшающие рабочий пролет плиты и распределяющие опорную реакцию на значительную поверхность плиты. Такие перекрытия целесообразны в зданиях с большими равномерно распределенными нагрузками и квадратной сеткой колонн (например, 6x6 м). При временной нагрузке на перекрытие 10 кН/м2 и более безбалочные перекрытия экономичнее балочных. Их преимущество состоит также в том, что благодаря меньшей конструктивной высоте высота здания и расход стеновых материалов уменьшается. Безбалочные перекрытия применяют в зданиях холодильников, мясокомбинатов, складов и др. Сборные безбалочные перекрытия состоят из капителей, опирающихся по периметру среднего отверстия на выступы колонн, надколенных панелей, укладываемых в обоих направлениях на капители колонн и пролетной панели, опирающейся по контуру на подрезки надколенных панелей (рис. 4).

Многоэтажное каркасное здание с безбалочными перекрытиями

Рисунок 3. Многоэтажное каркасное здание с безбалочными перекрытиями

Фрагмент сборного безбалочного перекрытия с ребристыми панелями

Рисунок 4. Фрагмент сборного безбалочного перекрытия с ребристыми панелями

Типовые железобетонные конструкции каркаса многоэтажных зданий с безбалочными перекрытиями изготовляют по рабочим чертежам серии 1.420.1-14. Здание имеет сетку колонн 6x6 м и высоту этажей 4,8 или 6 м. Эти конструкции должны удовлетворять требованиям ГОСТ 27108-86.

Если по функциональным и технологическим требованиям производственное здание должно иметь более крупные пролеты, то принимают сетку колонн 12x6; 18x6; 18x12; 24x6 м. В этих случаях здание, как правило, проектируют с дополнительными межфермеными этажами (рис. 5), в которых размещают оборудование, коммуникации, бытовые, складские и др. помещения. Ригелями здания служат безраскосные фермы или арки, жестко связанные с колоннами. По верхнему поясу ригелей укладывают ребристые плиты (перекрытие основных этажей), а по нижнему - пустотные (перекрытия вспомогательных этажей).

Конструкции многоэтажного промышленного здания с межфермеными этажами

Рисунок 5. Конструкции многоэтажного промышленного здания с межфермеными этажами: а - поперечник здания; б - фрагмент и детали перекрытия; в - типы железобетонных ферм ригелей (1 - арка с затяжкой, 2 - безраскосная ферма, 3 - то же, с подкосами в крайних пролетах)

Многоэтажные гражданские здания, особенно жилые дома, общежития, гостиницы и др., как правило, решаются в виде каркасно-панельных или крупнопанельных (бескаркасных) конструктивных систем, состоящих из крупноразмерных сборных железобетонных изделий заводского изготовления.

Каркасно-панельные здания проектируют с полным или неполным каркасом. При полном каркасе панели перекрытия опираются по углам на колонны. Колонны и ребра перекрытий образуют пространственный каркас здания. Панели стен и внутренних перегородок - самонесущие и крепятся к стойкам каркасов. При неполном (внутреннем) каркасе крайних колонн нет, а панели наружных стен несущие. Панели перекрытий опираются на несущие наружные стены и внутренние колонны каркаса.

Широко распространены, особенно в жилищном строительстве, крупнопанельные (бескаркасные) здания; благодаря отсутствию каркаса и повышению степени заводской готовности элементов уменьшается трудоемкость монтажа и стоимость таких зданий.

Крупнопанельные здания делят на две группы (рис. 6): с продольными несущими стенами и с поперечными несущими перегородками. Конструктивная схема с поперечными несущими перегородками более выгодна, так как панели перекрытий опираются на внутренние поперечные перегородки, что позволяет предельно укрупнить и облегчить наружные стеновые панели, которые, не воспринимая нагрузки от перекрытий и выполняя лишь ограждающие функции, могут быть изготовлены из легких эффективных материалов (керамзитобетона, ячеистого бетона и др.). Панели перекрытий и стен в крупнопанельных зданиях проектируются преимущественно размером на комнату.

Конструктивные схемы крупнопанельных зданий

Рисунок 6. Конструктивные схемы крупнопанельных зданий

Панельные здания, особенно в районах с невысокой сейсмичностью, могут достигать 20 и более этажей и иметь выразительный архитектурный облик.

Дальнейшим развитием крупнопанельного строительства явилась разработка и внедрение в строительную практику конструкций жилых домов из объемных железобетонных элементов – блок-комнат и блок-квартир. Объемные блоки изготовляют из отдельных плоских панелей стен и перекрытий укрупненной заводской сборкой или в виде монолитного «стакана» или «колпака» с раздельным перекрытием (панелями потолка или пола). Всю внутреннюю отделку блок-комнат или блок-квартир производят в заводских условиях, поэтому трудоемкость строительных работ, выполняемых на площадке, предельно снижается.

Крупнопанельные здания благодаря механизированному заводскому изготовлению крупноразмерных изделий и значительному уменьшению трудовых затрат при монтаже в экономическом отношении весьма эффективны. Стоимость 1 м2 площади в таких зданиях обычно ниже, чем в кирпичных или крупноблочных домах.

Весьма перспективными являются многоэтажные здания из монолитного железобетона, возводимые в скользящей или объемно-переставной опалубке. 17-20-этажные жилые дома подобного типа построены во многих городах страны.

Получили распространение также здания, возводимые методом подъема этажей. В таких зданиях после бетонирования сплошной плиты каждого перекрытия на нулевой отметке, оно с помощью мощных домкратов поднимается по направляющим - колоннам на проектную отметку.

Многоэтажные здания, особенно гражданские, могут иметь конструктивную схему с центральным монолитным ядром жесткости различной конфигурации, в котором располагаются подсобные помещения, лифтовые и вентиляционные шахты, лестничные клетки и т. п.

В подобных решениях могут быть предусмотрены два и более ядер жесткости замкнутого или открытого профилей. В основу объемно-планировочного решения гостиничного комплекса кладется, как правило, деление общего объема на высотную и малоэтажную части. В высотной части размещаются жилые номера, а в малоэтажной - рестораны, помещения бытового обслуживания и др. Примером такого решения может служить также гостиничный комплекс в Алма-Ате на 1000 мест (рис. 7). Высотная часть имеет в плане эллипсовую форму, ее основным несущим элементом является монолитное железобетонное ядро с расходящимися от него поперечными железобетонными диафрагмами жесткости. Ограждающие конструкции выполнены в виде легких навесных стеновых панелей. Монолитные конструкции высотной части возведены с помощью скользящей и объемно-переставной опалубки.

Высотная гостиница в г. Алма-Ате

Рисунок 7. Высотная гостиница в г. Алма-Ате: а - разрез; б - план высотной части; 1 - машинное помещение лифтов; 2 - кафе; 3 - валунно-галечное основание; 4 - фундаментная плита

Поделитесь ссылкой в социальных сетях