Каркасно-балочные (ригельные) системы

В середине 60-х годов XX века для строительства гражданских зда­ний была разработана серия ИИ—04. Фактически это целая система конструкций, которая последовательно включала жесткие узловые со­пряжения ригеля с колонной, узловые сопряжения с ограниченной не­сущей способностью и, наконец, шарнирные узлы. Разрезка элементов каркаса также была различной — крестообразной (колонны) и линей­ной. В основном, эта серия применялась в общественных и админи­стративно-бытовых зданиях. Серия развивалась в направлении меж­видового использования; ее дальнейшие модификации в виде серий 1.020—1/87 и 1.020.1—4 применяются до сих пор. Для сейсмостойкого строительства в конце 60-х годов XX века появились серии ИИС—20 и ИИС—04, которые трансформировались в серию 1.020.1—2С. В тот же пе­риод для промышленного строительства была разработана серия ИИ—20, которая с модификациями в виде серий 1.420—12 и 1.420—6, а в даль­нейшем — 1.420.1—19 применяется и в настоящее время.

Связевый и рамно-связевый каркасы межвидового применения. В серии 1.020—1/87 применен связевый каркас, а в серии 1.020.1—4 — рамно-связевый. Обе серии изготавливаются в единых опалубочных формах (изделия серий показаны на рис. 3.3). В обеих сериях предусмотрено опирание ригелей на скрытую малогабаритную консоль. Такое решение повышает эстетические характеристики здания и упрощает устройство вертикальных и горизонтальных стыков, а также технологических и сан­технических коммуникаций около колонн.

Предусмотрена возможность компоновки каркасов с сетками колонн 4,2 х 4,2; 6 х 6; 9 х 6; (6 + 3 + 6) х 6; 6 х 12 м и т.д. Высоты этажей могут быть приняты: 3,3; 3,6; 4,8 + n х 3,6; 4,2; 4,8; 6,0 + n х 4,8; 6,0; 7,2 + n х 6,0 м. Кроме того, разработан каркас с сеткой колонн 6 х 12 м и плитами типа «2Т», а также с пролетом 7,2 м и с дополнительными высотами 2,8 и 3,0 м.

Временная нормативная нагрузка на перекрытие может достигать при сетках колонн 6х6и(6 + 3 + 6)х6м — 11 кПа с многопустотными плитами высотой 22 см и 25 кПа с ребристыми плитами высотой 30 см; при сетках колонн 9х6и(9 + 3 + 9)х6м — до 11 кПа в связевом каркасе и до 12,5 кПа в рамном каркасе при ребристых плитах высотой 30 см.

Расчетные нагрузки на ригели пролетом 6 м и высотой 45 см — до 145 кН/м, высотой 60 см - до 200 кН/м (серия 1.020-1/87) и до 215 кН/м (серия 1.020.1—4). Нагрузки на ригель пролетом 9 м и высотой 60 см — до 110 кН/м (серия 1.020-1/87) и до 130 кН/м (серия 1.020.1-4).

В связевом каркасе 1.020—1/87 ригели опираются на колонны шарнирно. Устойчивость каркаса в поперечном направлении обеспечи­вается специальными устоями, воспринимающими горизонтальные нагрузки, передаваемые жестким диском перекрытия (см. рис. 3.1). В качестве устоев могут рассматриваться: вертикальная связевая па­нель, состоящая из двух колонн, соединенных железобетонными ди­афрагмами жесткости или металлическими (треугольными, порталь­ными) связями, ядро жесткости — вертикальная конструкция, обла­дающая пространственной жесткостью, выполненная из кирпича, монолитного или сборного железобетона и используемая в качестве лестничной клетки, лифтовой шахты или вертикального коммуни­кационного канала.

Количество связевых панелей из сборных железобетонных диафрагм или стальных связей на температурный блок в каждом направлении должно быть не менее двух, т.е. не менее четырех на блок, за исключе­нием двухпролетных зданий, где общее количество должно быть не ме­нее трех (точное количество определяется расчетом). Геометрические оси всех связевых панелей, расположенных в одном температурном бло­ке, не должны пересекаться в одной точке.

Возможно применение в одном здании элементов разной жестко­сти, когда наряду с вертикальными стальными связями имеются жест­кости, обусловленные конструктивными решениями стен (ограждений) вокруг лестниц и лифтов.

В плане здания устои следует располагать таким образом, чтобы рас­стояние по горизонтали между равнодействующей ветровой нагрузки и центром жесткости здания было минимальным, что уменьшает крутя­щий момент, который действует на здание. Размещая на плане здания вертикальные устои, следует учитывать, что расстояние между ними не должно превышать некоторого максимального размера, обеспечиваю­щего нормальную работу перекрытия как диска. Работа дисков пере­крытий обеспечивается соединением связевых плит (см. раздел 3.6) и ригелей каркаса. Указанный размер определяется расчетом.

Роль перекрытий в системе несущих конструкций связевого кар­каса весьма ответственна. Помимо основной работы по восприятию вертикальных нагрузок, перекрытия передают действующие на здание горизонтальные нагрузки на связевые устои. При больших расстоя­ниях между устоями и значительных ветровых нагрузках усилия в плос­кости перекрытий могут быть довольно большими. Кроме внешних горизонтальных нагрузок диски перекрытий воспринимают усилия, возникающие в результате погрешностей в монтаже колонн или при изменениях температуры, а также перераспределяют усилия между вер­тикальными устоями.

Совокупности нагрузок вызывают в элементах дисков перекрытий усилия растяжения, сжатия или сдвига ячеек относительно друг друга.

Сжимающие усилия воспринимаются всем поперечным сечением эле­ментов диска, а на растяжение работает неиспользованная при изгибе от вертикальных нагрузок дополнительная арматура межколонных плит и сварные швы в узлах их крепления к колоннам и ригелям. При проекти­ровании конкретных объектов в расчете по прочности перекрытий свя­зевого каркаса особое внимание следует обратить на сварные швы.

Для обеспечения надежной работы диска на сдвигающие усилия эле­менты перекрытия имеют по боковым граням и торцам плит раствор­ные или бетонные шпоночные соединения.

В зависимости от конструкций плит перекрытий диски могут быть разделены на два типа. К первому относятся диски, в которых сварные соединения имеют только плиты, расположенные по осям колонн, и только они могут воспринимать усилия обоих знаков.

В плитах, расположенных не по осям колонн, сварных соединений нет. К таким дискам относятся перекрытия из многопустотных плит серии1.041.1—3. Лишенные возможности воспринимать растяжения, они вос­принимают поперечные силы, работая на сжатие по любому направлению.

Несущая система диска перекрытий образуется плитами-распорками, работающими на продольные (растягивающие) усилия, ригелями каркаса, обеспечивающими передачу нагрузок на элементы диска, пли­тами перекрытий, соединенными для передачи сдвигающих усилий по продольным швам растворными шпонками.

Надежность возведенных зданий во многом зависит от качества испол­нения проектных решений. Заделка бетоном и раствором швов и стыков в сопряжениях сборных железобетонных элементов каркаса (стыки колонн, горизонтальные стыки диафрагм жесткости, вертикальные швы диафрагм и между диафрагмами и колоннами, швы между элементами перекрытий) должна выполняться качественно и строго контролироваться.

Работа дисков перекрытий из плит типа «2Т» обеспечивается свар­кой в верхней зоне плит и приваркой ригелей к колоннам, а также замоноличиванием швов и шпонок.

Вертикальные стальные связи устанавливаются в пролетах между колоннами и привариваются к их закладным деталями (рис. 3.4).

Связи, устанавливаемые в первом этаже, привариваются к заклад­ным деталям фундамента.

Точки пересечения вертикальной оси колонны с осями подкоса и затяжки должны быть максимально сближены (для уменьшения вели­чины дополнительного момента в колонне).

Диафрагмы жесткости также устанавливаются в пролете между ко­лоннами и соединяются между собой и с колоннами путем сварки вдоль вертикальных граней, а также заделкой горизонтальных и вертикаль­ных швов раствором (рис. 3.5).

Лестничные клетки, а также шахты лифтов и инженерно-техниче­ских коммуникаций (а в промышленных зданиях — технологических разводок) занимают значительную площадь (до 8—10 % площади эта­жа), поэтому целесообразно использование их строительных конст­рукций в качестве элементов жесткости, обеспечивающих устойчи­вость здания.

Передача всех горизонтальных нагрузок на одно ядро жесткости в здании с протяженным планом затруднительна вследствие появления закручивания, поэтому следует предусматривать два и более вертикаль­ных устоя или выполнять установку стальных связей по наружным ря­дам колонн в качестве меры, предотвращающей кручение.

Конструкции ядер жесткости могут быть сборными железобетон­ными, состоящими из колонн, объединенных плоскими элементами жесткости (диафрагмами), в том числе выполняющими роль ограж­дений лестничных клеток; объемными монолитными и смешанны­ми — из сборных колонн каркаса и монолитных стен, кирпичными и др. (см. раздел 3.8).

Порядок монтажа конструкций определяется необходимостью во­влечения в работу элементов жесткости верхнего монтируемого этажа. Монтаж колонн производится после полной сборки и омоноличивания перекрытий нижерасположенных этажей. Замоноличивание сты­ков колонн может производиться одновременно с устройством первого над стыком перекрытия; одновременно с выполнением работ по замоноличиванию этого перекрытия может монтироваться следующее. При ведении опережающего на один этаж монтажа прочность нижераспо­ложенного диска, связывающего элементы жесткости воедино, обес­печивается сваркой связевых плит перекрытия и силами трения.

В первую очередь должны устанавливаться и закрепляться с помо­щью сварки межколонные (связевые) плиты; затем устанавливаются рядовые плиты. Ребристые рядовые плиты также привариваются к за­кладным деталям в полках ригелей.

Каркас здания с вертикальными устоями из связевых панелей со стальными связями и перекрытиями из ребристых плит может возво­диться без поэтажного омоноличивания перекрытий. Указанные выше мероприятия по созданию жесткого диска в этом случае должны быть выполнены после монтажа каркаса.

При отсутствии поэтажного замоноличивания изменяется расчетная схема здания. В результате расчета может быть выявлена необходимость в инвентарных стальных связях, устанавливаемых на время монтажа.

В рамно-связевом каркасе серии 1.020.1—4 все узлы жесткие в попе­речном направлении и шарнирные — в продольном направлении (с установкой между колоннами в продольном направлении вертикальных стальных связей). Каркас представляет собой пространственную си­стему, состоящую из жестких плоских поперечных рам, объединенных между собой при помощи плит междуэтажных перекрытий (или покры­тия), образующих жесткий в своей плоскости диск, аналогичный диску серии 1.020—1/87, и вертикальных стальных связей по колоннам в не­которых шагах в продольном направлении.

Жесткий (рамный) стык ригеля с колонной (рис. 3.6) осуществляет­ся при помощи сварки выпусков опорной арматуры поверху и сварки закладных деталей консоли и ригеля понизу с последующим замоноличиванием соединения. Стыки рассчитаны на монтаж каркаса без не­медленного замоноличивания.

Рабочие чертежи разработаны применительно к бесключевому ме­тоду проектирования каркасов и содержат маркировочные схемы для часто встречающихся ситуаций. Такой подход позволяет проектировать рамные каркасы как по регулярным, так и по нерегулярным схемам (пе­ребивка высот этажей, различные сочетания пролетов) с произвольным приложением нагрузок на каждом из перекрытий (при этом предпола­гается, что технологическая нагрузка приводится к равномерно распре­деленной эквивалентной, прикладываемой к ригелям перекрытий в не­выгодных сочетаниях) с тем, чтобы конструкция элементов каркаса в наибольшей степени отвечала функциональным требованиям.

Подбор марок элементов производится на основе результатов рас­чета на ЭВМ схемы каркаса с использованием информации о несущей способности колонн в зависимости от класса бетона, площади сечения продольной арматуры, гибкости колонны и коэффициента надежности по назначению.

Для этого используется программно-информационное обеспечение, прилагаемое к рабочим чертежам железобетонных конструкций карка­сов зданий.

Допускается подбор марок колонн по их сортаменту и с использова­нием графиков несущей способности сечений, приведенных в серии в зависимости от гибкости колонны, или подбор продольного армирова­ния колонн по первой и второй группам предельных состояний на ос­нове статического расчета, выполненного на ЭВМ по упрощенным про­граммам и даже вручную.

Подбор марок ригелей производится на основе выполненных ранее (при подборе колонн) расчетов рам.

При нагрузках, отличающихся от принятых в серии равномерно рас­пределенных, подбор марок ригелей может осуществляться путем срав­нения конкретных усилий с приведенными в серии несущими способностями ригелей.

Несущие способности узлов сопряжения ригелей с колоннами при заданном классе бетона замоноличивания определяются площадью по­перечного сечения выпусков опорной арматуры из ригелей и колонн в верхней растянутой зоне стыка и сечением накладок и сварных швов в нижней сжатой зоне.

Продольная устойчивость каркаса обеспечивается постановкой вер­тикальных связей между колоннами в одном из шагов на всю высоту кар­каса не менее, чем в двух продольных рядах колонн, и жесткими дисками перекрытий. Связи приняты с треугольной решеткой из равнобоких угол­ков такого же сечения, как и в серии 1.020—1/87. Как правило, связи ус­танавливаются посередине длины температурного блока. Количество связевых панелей назначается с учетом предельной величины фронта ветровой нагрузки. При расчете связевых панелей работа каркаса в про­дольном направлении учитывается по деформированной схеме.

Элементы каркасов серый 1.020—1/87и 1.020.1—4. Колонны приме­няются одно-, двух- и трехэтажной разрезки (см. рис. 3.3). Номенкла­тура колонн, независимо от высоты ригеля, принята единой, поэтому при различных значениях высоты перекрытия выход конструкций пола на отметку первого этажа обеспечивается за счет переменного значе­ния расстояния от уровня чистого пола (Ур.ч.п.) первого этажа до обре­за фундамента (рис. 3.7).

В номенклатуре имеются специальные колонны для образования технического подполья высотой 2,0 м или подвала высотой 3,0 м, кото­рые используются в общественных зданиях, а также колонны для одно­этажных пристроек высотой 3,6 и 4,2 м. Конструкции элементов карка­са с высотой ригеля 450 мм предусматривают также возможность ком­поновки зданий сложной в плане формы.

Номенклатура колонн включает в себя несколько видов: бесстыко­вые колонны на всю высоту здания; колонны нижнего этажа, устанавливаемые в фундамент; колонны верхнего этажа; средние колонны, стыкуе­мые с верхними и нижними.

Колонны могут быть двух-, одно- и бесконсольные. Двухконсольные колонны устанавливаются по средним осям здания, одноконсольные — по крайним осям. Кроме того, одноконсольные колонны могут устанав­ливаться по средним осям при одностороннем примыкании диафрагм жесткости поперечного направления в лестничных клетках.

Бесконсольные колонны устанавливаются по средним осям здания (при двухстороннем примыкании к ним диафрагм жесткости поперечного направления) и в лестничной клетке (при использовании диаф­рагм жесткости поперечного направления).

В зависимости от нагрузок на перекрытия предусмотрены четыре типа конструкции консоли колонн по несущей способности: 21; 33, 52,5 и 60 тс.

Колонны имеют сечение 400 х 400 мм и запроектированы из бетона класса до В40 (кроме связевых колонн, класс бетона которых достигает В45). Для малоэтажного строительства разработаны колонны сечением 300 х 300 мм. Размер консолей у всех колонн 150 х 150 х 400/300 мм.

Продольное армирование выполняют, как правило, из стали класса A-III. Максимальное армирование — 8 стержней диаметром 40 мм в се­чении. Имеются рабочие чертежи колонн, армированных сталью AT-IVC. Колонны армируются пространственными каркасами, состоящими из отдельных стержней, замкнутых хо­мутов, сеток косвенного армирования и закладных деталей.

Армирование консоли выполня­ется из двух или трех металлических фермочек (рис. 3.8). Стык колонн осуществляется с помощью ванной сварки четырех угловых стержней. Стык располагается на 1050 мм выше верха консоли, т.е. на высоте 600 мм от верха плит при высоте ригелей 600 мм и 750 мм — при высоте риге­лей 450 мм. В колоннах рамно-связевого и рамного каркасов для соеди­нения с ригелями предусмотрены выпуски арматуры.

Предел огнестойкости колонн составляет не менее четырех часов.

£

Q

Ригели, в зависимости от их мес­тоположения, подразделяются на три группы: рядовые, торцевые и у температурных швов, а также лестничные. Номенкла­тура ригелей перекрытий из ребрис­тых плит содержит ригели высотой сечения 600 мм и длиной 8560, 5560 и 2560 мм для пролетов 9, 6 и 3 м соответственно. Номенклатура ригелей перекрытий из многопустотных плит содержит ригели высотой 450 мм для пролетов 3, 6 и 7,2 м, а также высотой 600 мм для пролета 9 м (см. рис. 3.3).

Для перекрытия из плит типа 2Т длиной 12 м предусмотрены ригели высотой 600 мм пролетом 6 м.

В рамном каркасе применяются ригели высотой 600 мм с двумя ва­риантами высоты гребня — 230 или 300 мм (в зависимости от типа плит, используемых для междуэтажных перекрытий — многопустотных или ребристых).

Предварительно напряженные ригели обычно изготавливаются из тяжелого бетона классов В22...В40. В качестве предварительно напря­гаемой арматуры принята сталь стержневая термически упрочненная периодического профиля класса Ат-V.

При отсутствии указанной стали возможно применение ригелей с напрягаемой рабочей арматурой класса А-Шв, а также Ат-Уск, а для ненапрягаемой Ат-Шс. Натяжение арматуры осуществляется либо ме­ханическим, либо электротермическим способом.

Ригели рассчитываются по схеме однопролетной балки с шарнир­ными опорами на вертикальную расчетную равномерно распределен­ную нагрузку с учетом растяжения, возникающего при их работе в со­ставе диска перекрытия. Величина усилий растяжения принята 8 тс.

В состав постоянной нагрузки включены нагрузки от собственного веса плит с заливкой швов, веса пола и веса перегородок.

Расчет по трещиностойкости и деформации в стадии эксплуатации проводится с учетом совместной работы ригеля с плитами перекрытий, при этом все нагрузки принимаются длительно действующими.

Ригели торцевые, лестничные и расположенные у температурного шва рассчитаны на кручение; рядовые — на действие равномерно рас­пределенных нагрузок, величины которых в прилегающих к ригелю шагах отличаются не более, чем в два раза; при этом односторонняя рав­номерно распределенная нагрузка на ригель не должна превышать по­ловины полной расчетной нагрузки — в противном случае необходимо производить расчет на кручение.

Полки ригелей рассчитаны на нагрузку от плит, принимаемую на ступень выше, чем нагрузка, на которую рассчитан сам ригель (кроме ригелей под нагрузку 18,0 тс/м). Несущая способность полок ригеля учитывает возможность приложения местных нагрузок от плит пере­крытия на ступень выше, чем нагрузка, на которую рассчитан сам ригель. При этом сумма равномерно распределенных нагрузок, отнесенная к погонному метру длины полки ригеля, не должна превышать пол­ной расчетной нагрузки на ригель. Принципиальное армирование опорной зоны ригеля показано на рис. 3.9.

Ригели имеют закладные изделия для приварки реб­ристых или связевых многопустотных плит. Армирование опорных и пролетных сечений ригелей позволяет применять их в неагрессивных, слабо- и среднеагрессивных средах. В верхней части ригеля на боковых поверхностях предусмотрены шпонки для обеспечения совместной ра­боты ригеля с плитами перекрытий.

Предел огнестойкости ригелей не менее двух часов.

Связи и диафрагмы. Вертикальные устои связевого каркаса подби­раются в каждом проекте в зависимости от объемно-планировочных решений и условий строительства. Конструкции устоев могут быть ти­повыми, индивидуальными с использованием типовых конструкций или полностью индивидуальными. В связевых каркасах в качестве ус­тоев рекомендуются связевые панели, образованные работающими со­вместно «связевыми» колоннами и диафрагмами жесткости или стальными связями поэтажной разрезки, устанавливаемыми в пролете меж­ду колоннами.

Номенклатура диафрагм жесткости предусматривает (см. рис. 3.5) двух- полочные диафрагмы, используемые для опирания на них плит перекры­тий с двух сторон, и однополочные — для опирания на них плит с одной стороны, а также в направлении, перпендикулярном направлению риге­лей. Диафрагмы жесткости могут быть сплошными или с проемами.

■о

Стальные связи выполняются из двух равнополочных уголков, со­ставляющих Т-образное сечение; разработаны также треугольные по­перечные связи П-образного сечения с примыканием «в обхват» колон­ны (см. рис. 3.4).

Связи продольного направления устанавливаются в шестиметровом пролете между колоннами, поперечного — в пролетах 6 и 9 м.

Для строительства сейсмостойких зданий межвидового назначения взамен серии ИИС—04 была разработана и внедрена серия 1.020.1—2С. Серия применяется в районах с сейсмичностью 7, 8 и 9 баллов.

Номинальные пролеты ригелей в поперечном направлении — 3,0; 6,0; 7,2 и 9,0 м; в продольном — 6,0; 7,2; 9,0 и 12,0 м. Расчетная нагрузка на ригели — до 145 кН/м.

Высоты этажей: 2,8; 3,0; 3,3; 3,6; 4,2; 4,8; 5,4; 6,0 и 7,2 + п х 6,0 м.

Колонны имеют единое сечение 400 х 400 мм с выпусками арматуры и стальных уголков консолей для опирания ригелей. Ригели запроекти­рованы высотой 450 и 600 мм таврового сечения с полками для опира­ния плит перекрытий (многопустотных и ребристых) высотами 22 и 30 см или типа «2Т». Верхняя зона ригелей запроектирована с обнажен­ной поперечной арматурой по всей длине или на опорных участках, в которую при монтаже устанавливается и после сварки бетонируется продольная арматура.

Рамно-связевые каркасы для производственных зданий (серия 1.420.1—19). Для производственных зданий с повышенными нагрузками целесооб­разно применение каркасов с опиранием ригелей на выступающие кон­соли и с увеличенными размерами сечений элементов. Конструкции такого каркаса были разработаны в развитие серии 1.420—6 для сетки колонн 12 х 6 м с высотами этажей 4,8; 6,0; 6,0 + n х 4,8; 7,2 + n х 6,0 м. Количество этажей от двух до пяти. Временная нормативная нагрузка на перекрытие 5; 7,5 и 10 кПа, расчетная нагрузка на ригели 72, 90 и 110 кН/м. Устойчивость каркаса обеспечивается в поперечном направ­лении рамами с жесткими узлами сопряжения ригелей с колоннами, а в продольном — металлическими связями.

Сечение колонн — 400 х 600 мм с выступающими на 350 мм треу­гольными консолями для опирания ригелей. Высота ригелей — 800 мм.

Элементы серии изображены на рис. 3.10. В материалах для проек­тирования на базе этой конструктивной системы имеется большое ко­личество габаритных схем, в том числе — схемы с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа, экономичные комбинированные схемы с жест­кими (по продольным крайним рядам колонн) и шарнирными узлами, уменьшенным размером консоли и т.д.

Рамно-связевые каркасы двухэтажных производственных зданий с ук­рупненной сеткой колонн верхнего этажа (серия 1.420—8/81). Разработаны рабочие чертежи конструкций относительно нового типа здания — двухэтажных бескрановых зданий с сеткой колонн первого этажа 6x6, 9 х 6 и 12 х 6 м, верхнего этажа — 18 х 6, 18 х 12, 24 х 6 и 24 х 12 м с нагрузкой на перекрытие до 50 кПа и железобетонными двухэтажными колоннами. Здания проектируются однопролетными и многопролетны­ми (по верхнему этажу), с высотами первого и второго этажей: 4,8 + 6,0; 4,8 + 7,2; 4,8 + 8,4; 4,8 + 9,6; 6,0 + 6,0; 6,0 + 7,2; 6,0 + 8,4; 7,2 + 7,2 м (рис. 3.11).

Расчетные нагрузки на ригели перекрытий пролетом 6м— 145; 215 и 320 кН/м; пролетом 9м— 145; 180 и 215 кН/м; пролетом 12 м— 145 кН/м.

Прочность и устойчивость каркаса в поперечном направлении обеспечивается поперечными рамами, жесткими узлами в перекрытии (рис. 3.12) и шарнирным сопряжением конструкций покрытий с дву­хэтажными колоннами (см. рис. 3.11). Продольная устойчивость кар­каса обеспечивается постановкой стальных связей (рис. 3.13).

Расчет рам поперечного каркаса выполняется с учетом влияния участ­ков повышенной жесткости в зоне опирания ригелей на консоли колонн.

При определении усилий в элементах стальных связей связевая си­стема рассматривается в виде консольной фермы, образованной связевыми колоннами и вертикальными связями. При этом стойки двух­этажные и нижнего этажа учитываются как дополнительные элементы жесткости, шарнирно соединенные со связевой фермой. Стальные вер­тикальные связи запроектированы сжато-растянутыми.

Рядовые и связевые колонны рассчитаны на усилия от загружения ригелей перекрытия вертикальными нагрузками, не вызывающими кру­чения относительно поперечных осей зданий и от горизонтальных на­грузок, а также на усилия из плоскости рам, определяемые величиной смещений продольного каркаса.

Ригели рассчитаны по прочности, деформации и раскрытию трещин

на усилия от вертикальных нагрузок, не вызывающих кручение относительно поперечных осей зданий. Ригели, используемые в торцевых рамах и у температурно-усадочных швов, рассчитаны на изгиб с кручением.

Сечение опорной арматуры ригелей проверено, а высота сварных швов крепления ригелей к консолям назначена с учетом усилий, воз­никающих в раме каркаса в период монтажа конструкций без одновре­менного замоноличивания стыков.

Двухэтажные колонны разработаны в опалубочных формах типовых прямоугольных колонн одноэтажных зданий серии 1.423—5. Сечения колонн 500 х 400; 600 х 400; 700 х 400 и 800 х 400 мм. Ригели опираются на стальные консоли, привариваемые к закладным деталям колонн. Одноэтажные колонны сечением 600 х 400 мм с железобетонными кон­солями изготавливаются в опалубочных формах колонн для этажерок серий ИИЭ20—1/73 и ИИЭ30. Ригели имеют высоту 800 и 1000 мм (для пролетов 6 и 9 м) и 1000 мм (для пролета 12 м).

Плиты высотой 400 см, шириной 1500 или 750 см под нагрузки 15...40 кПа приняты по серии 1.442.1 — 1.87. Плиты высотой 500 мм, шириной 1500 мм под нагрузки 40 и 50 кПа приняты по серии 1.442.1—3.

Покрытия выполняются из типовых стропильных и подстропиль­ных конструкций для одноэтажных производственных зданий.

В результате анализа проектов двухэтажных зданий с укрупненной сеткой колонн верхнего этажа были определены следующие технико-экономические показатели эффективности серии: сокращение площа­ди застройки до 40 %; сокращение территории предприятия до 30 %; снижение стоимости СМР до 20 % (в том числе по работам нулевого цикла — до 65 %); сокращение трудозатрат на строительной площадке до 30 % (в том числе по нулевому циклу до 65 %).

Рамно-связевые каркасы сейсмостойких двухэтажных зданий с укруп­ненной сеткой колонн верхнего этажа (серия 1.420.1—18С). Разработаны рабочие чертежи конструкций двухэтажных производственных бескра­новых зданий для районов с сейсмичностью 7 и 8 баллов с сеткой ко­лонн первого этажа — 6 х 6; 9 х 6; 12 х 6 м, второго этажа — 18 х 6; 18 х 12; 24 х 6; 24 х 12 м с нагрузкой на перекрытия до 50 кПа, с железобетонны­ми двухэтажными колоннами. Здания запроектированы одно- и мно­гопролетными (по верхнему этажу) с высотами первого и второго эта­жей - 4,8 + 6,0; 4,8 + 7,2; 4,8 + 8,4; 4,8 + 9,6; 6,0 + 6,0; 6,0 + 7,2; 6,0 + 8,4; 7,2 + 7,2 м.

Расчетные нагрузки на ригели перекрытия пролетом 6 м —145, 215 и 320 кН/м; пролетом 9м— 145, 180 и 215 кН/м; пролетом 12 м— 145 кН/м.

193

Прочность и устойчивость каркаса в поперечном направлении обес­печиваются поперечными рамами со всеми жесткими узлами в перекрытии (см. рис. 3.12) и шарнирным сопряжением конструкций покры­тия с двухэтажными колоннами. Продольная устойчивость каркаса обес­печивается постановкой стальных связей (см. рис. 3.13), а при сейсмич­ности 8 баллов — продольными монолитными ригелями по каждому ряду колонн.

Двухэтажные колонны разработаны в опалубочных формах типовых прямоугольных колонн одноэтажных зданий серии 1.423—5. Сечения колонн 450 х 400; 600 х 400; 700 х 400 и 800 х 400 мм. Ригели опираются на консоли, привариваемые к закладным деталям колонн. Одноэтаж­ные колонны сечением 600 х 400 мм с железобетонными консолями из­готавливаются в опалубочных формах колонн этажерок серии ИИЭ20— 1/73 и ИИЭ30.

Ригели приняты высотой 800 и 1000 мм (для пролетов 6 и 9 м) и 1000 мм (для пролета 12м).

Плиты высотой 400 мм, шириной 1500 и 750 см под нагрузки 15...40 кПа приняты по серии 1.442.1—1.87. Плиты высотой 500 мм и шириной 1500 см под нагрузки 40 и 50 кПа приняты по серии 1.442.1—3. Конструкции покрытий зданий выполняются в соответствии с типовыми решениями для одноэтажных производственных зданий.

Существует также ряд территориальных каркасно-балочных (ригельных) конструктивных решений. К их числу относятся: многоэтажные каркасные здания по московскому каталогу, конструкции КП—205 (Киев), конструкции с платформенным стыком (Санкт-Петербург), со спаренными ригелями (Москва) и др.

123456

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: