Лекция 11 каркасы. Промзданий 11 Общие положения
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
11. КАРКАСНЫЕ СИСТЕМЫ промзданий 11.1. Общие положения Каркасы (каркасные конструктивные системы) применяют для всех видов гражданских и промышленных зданий - жилых, административных, учебных, торговых, лечебных, производственных и т.д. Каркас является практически единственной конструктивной системой, на основе которой проектируются многоэтажные здания со значительными свободными пространствами (крупными помещениями), а также с возможностью изменения со временем внутренней планировочной структуры. Отличительная черта каркасного здания - строгое деление элементов на несущие и ограждающие - позволяет применять для них наиболее соответствующие назначению материалы: жесткие и прочные - для несущих; легкие, тепло- и звукоизоляционные - для ограждающих. Эффективное использование свойств различных материалов снижает массу зданий, затраты на строительство. 11.1.1. Понятия и определения Каркас - несущая конструкция, представляющая собой систему соединенных между собой стержневых вертикальных (стойки, колонны) и горизонтальных (балки, ригели, фермы, плиты) элементов, воспринимающую силовые нагрузки и обеспечивающую прочность, жесткость и устойчивость здания в целом. Дополнительными элементами каркаса могут быть стержневые элементы - связи и плоскостные элементы - диафрагмы жесткости. Колонна (стойка) - вертикальный стержневой элемент несущей системы, воспринимающий нормальные силы, а в многоэтажных зданиях, кроме того, - местные изгибающие моменты. Ригель (балка) - горизонтальный стержневой элемент несущей системы, воспринимающий приложенные к перекрытиям вертикальные нагрузки и передающий их вертикальным элементам несущей системы. Рама - плоская или пространственная стержневая часть несущей системы, элементы которой соединяются жесткими, шарнирными или упругоподатливыми узлами. Диафрагма - плоская несущая конструкция, составная часть несущей системы. Диафрагмы могут быть вертикальными в виде стен и горизонтальными в виде дисков. Стена-диафрагма (диафрагма жесткости) - стена многоэтажного здания, воспринимающая горизонтальные и вертикальные нагрузки и передающая их через фундамент на основание. Ядро жесткости - пространственная часть несущей системы, состоящая из диафрагм и имеющая поперечное сечение в виде открытого или замкнутого профиля. Связь стержневая - наклонный несущий стержневой элемент (элементы), соединяющий вертикальный и горизонтальный элементы несущей системы и обеспечивающий ее жесткость (геометрическую неизменяемость). Диск перекрытия - горизонтальная диафрагма, способная воспринимать усилия, действующие в горизонтальной плоскости, и объединяющая вертикальные несущие конструкции в единую пространственную систему. Стык - соединение сборных элементов здания. Замоноличивание стыков сборных элементов - заполнение швов, ниш, пространств между монтируемыми изделиями цементным раствором или бетоном. Рамный каркас - вид каркаса, состоящего из жестко соединенных колонн и ригелей, образующих плоские и пространственные рамы, объединенные перекрытиями. Связевый каркас - вид каркаса, состоящего из колонн, шарнирно присоединенных к ним ригелей и системы связей, в которые входят стержневые связи, диафрагмы жесткости и диски перекрытий. Рамно-связевый каркас - вид каркаса, состоящего из жестких рам и связей в виде вертикальных (наклонных) конструкций и дисков перекрытий, объединяющих рамы в единую пространственную конструкцию. Безригельный каркас - вид каркаса, в котором отсутствуют ригели, а перекрытия в общем случае работают как плиты, опертые на отдельные опоры в виде колонн. 11.1.2. Классификация каркасов По материалу основных элементов различают каркасы: деревянные, металлические, железобетонные, комбинированные. По этажности: одноэтажные, малоэтажные, многоэтажные. По величине пролетов: с малыми пролетами (до 6 м), с пролетами средней величины (6-12 м), большепролетные (более 12 м). По типу горизонтальных несущих конструкций каркасы бывают: ригельные (балочные), безригельные (безбалочные), с фермами высотой в этаж (рис. 12.1).  Рис. 12.1. Виды каркасов по типу горизонтальных несущих конструкций: а - ригельный (балочный); б - безригельный (безбалочный); в - с фермами на высоту этажа; 1 - колонна (стойка); 2 - ригель (балка); 3 - плита; 4 – ферма По расположению ригелей: поперек здания, вдоль здания, с перекрестным расположением (рис. 12.2).  Рис. 12.2. Расположение ригелей каркасов: а - поперек здания; б - вдоль здания; в - перекрестное По способу обеспечения пространственной жесткости каркасы подразделяются на следующие конструктивно-статические типы: рамные, связевые, рамно-связевые (рис. 12.3).  Рис. 12.3. Конструктивно-статические типы каркасов (схемы планов и разрезов): а - рамный; б - связевый; в - рамно-связевый По схеме расположения рам каркаса: каркасы с плоскими рамами, каркасы с пространственными рамами (в двух или трех вертикальных плоскостях). По технологии возведения: каркасы сборные (деревянные, стальные, железобетонные), монолитные (железобетонные) и сборно-монолитные |