2. Основные элементы каркаса

Основные элементы каркаса показаны на рис. 2.6.

Рис. 2.6: 1-монолитный столбчатый фундамент; 2-колонна (крайняя, средняя); 3-ригель (полочный, бесполочный); 4-ребристые плиты перекрытий; 4(а)-связевая плита ребристая; 4(б)-ребристая доборная (фасадная) плита; 5-легкобетонные наружные стеновые панели; 6-фундаментная балка; 7-бетонный столбик (прилив); 8-утепляющая подсыпка (керамзит, шлак, перлит).

1. Фундаменты – столбчатые стаканного типа, как правило, сборные (заводского изготовления).

2. Колонны – используются сечением 400400 мм. Как правило, длина колонн с углубленной разрезкой не превышает 14-18 м, колонны одноэтажной разрезки обычно применяются для средних и для верхних этажей.

3. Ригели – для сетки колонн 66 м применяются ригели высотой 800 мм двух типов:

- с опиранием плит на полки ригелей;

- с опиранием плит по верху ригелей прямоугольного сечения.

Прямоугольные ригели используются при необходимости передаче больших сосредоточенных нагрузок.

Ригели высотой 800 мм запроектированы под ребристые плиты высотой 400 мм, ригели высотой 450 мм – под ребристые плиты высотой 300 мм и многопустотные настилы высотой 220 мм.

Для сетки колонн 96 м применяются ригели высотой 800 мм с полкой для опирания ребристых плит высотой 400 мм. Могут быть применены ригели высотой 600 мм с полками для опирания ребристых плит высотой 300 мм и многопустотных настилов высотой 220 мм.

Для сетки колонн 126 м применяются ригели высотой 800 мм с полками для опирания ребристых плит высотой 300 и 400 мм.

Для перекрытий типа 1 применяются укрупненные плиты шириной 3 м и в качестве доборных 1,5 м и 750 мм, высота плит 400 мм.

Для каркаса по серии 1-420-6 предусмотрены типовые ребристые и многопустотные панели (1-440-1). Ребристые панели имеют высоту 300 мм (ширина 3 и 1,5 м), а многопустотные – 220 мм.

Плиты по серии 1.420-1 переработаны и заменены двумя сериями 1.042-1 (ребристые) (рис.2.4.), 1.041-1 и 1.041.1.1-2 (пустотные).

Рис. 2.4.

3. Металлические каркасы многоэтажных зданий

   1. Области применения

Стальные несущие конструкции можно применять для многоэтажных зданий любой высоты, однако, практика проектирования и строительства рекомендует использовать металлический каркас при количестве этажей 40 и более. Главным преимуществом стального каркаса является возможность использовать большой шаг колонн при их малом поперечном сечении и большие пролёты перекрытий от 6 до 18 м. С применением стальных ферм, имеющих высоту этажа, возможно перекрывать пролёты от 30 до 60 м. Большой шаг расположения колонн повышает гибкость планировки помещений здания.

2. Объемно-планировочные решения и компоновка каркаса многоэтажных зданий

Объемно-планировочное решение здания должно удовлетворять функциональным и санитарно-гигиеническим требованиям, для чего необходимо определить состав, размеры и взаимное расположение основных, обслуживающих, коммуникационных и технических помещений.

Применяемые планировочные решения должны вписываться в модульную сетку разбивочных осей и высоты этажей. Для общественных зданий рекомендуются следующие сетки колонн: 6х6; 6х9; 6х12; 9х9; 12х12 м. Высоту этажа принимают равной 3,3; 3,6; 4,2 м и более с модулем 0,6 м. Возможные планы многоэтажных зданий приведены на рис. 3.1.

Рисунок 3.10 – Формы планов многоэтажных зданий

а – здания с компактными планами; б – то же, с протяженными

Любое каркасное здание состоит из отдельных элементов, выполняющих в общей системе определенные функции. В зависимости от вида конструктивно схемы каркаса многоэтажные здания подразделяют на:

• бескаркасные;

• каркасные;

• смешанные.

Стальные несущие конструкции рационально применять в каркасных и смешанных системах. Зависимость применения тех или иных систем в зависимости от высоты здания приведена на рис. 3.2.

Рисунок 3.11 – Области применения разных конструктивных систем

а – обычная рамная система; б – связевая или рамно-связевая с диафрагмами жесткости или внутренним стволом; в – то же, с ростверками; г – рамная система с внешней пространственной рамой; д – секционно-рамная система; е – связевая система с внешним стволом в виде пространственной фермы.

В рассматриваемом случае речь идёт о многоэтажных зданиях, для которых наиболее целесообразными, исходя из рис. 3.2, являются обычная рамная, связевая и рамно-связевая с диафрагмами жесткости или внутренним стволом, ростверками системы.