Лекция 11 каркасы. Промзданий 11 Общие положения

• Название: Промзданий 11 Общие положения
• Анкор: Rfhrfcs rjycnherwbb
• Дата: 17.12.2019
• Размер: 3.22 Mb.
• Имя файла: Лекция 11 каркасы.doc
• Тип: Документы; #100781
• страница: 15 из 22

Огнестойкость открытых стальных конструкций кар­касов, как правило, не соответствует требованиям, уста­новленным для многоэтажных зданий.

Защита стальных элементов от огня обычно выпол­няется:

- напылением (окраской) или оштукатуривани­ем специальными красками, пастами, растворами с тол­щиной слоя от нескольких долей миллиметра до 2-3 см (Приложение 8);

- облицовкой плитами из гипса, асбестоцемен­та, вермикулита, кремневермикулита, базальтовой мине­ральной ваты и т.п.

Огнезащитные покрытия, выполненные современными штукатурными растворами, способны повысить огнестой­кость конструкций до 3 часов (R180). К достоинствам таких покрытий относится их способность в обычных («непожар­ных») условиях выполнять роль тепло- и звукоизоляции.

Одними из принципиально новых огнезащитных плит­ных материалов являются вермикулитово-силикатные плиты «Минпласт», обладающие малым весом, низким коэффициентом теплопроводности, высокой прочностью и морозостойкостью. Материал имеет отделочное покры­тие (пластик, полимерные пленки, металлические листы и др.). При толщине 50 мм плиты «Минпласт» придают стальным элементам огнестойкость в 2,5 часа. Техноло­гия облицовки предусматривает раскрой плит по размерам, заделку стыков специальным клеевым составом, крепление плит между собой с помощью саморезов.

В исключительных случаях применяется способ повы­шения огнестойкости, при котором полости стальных ко­лонн трубчатого (коробчатого) сечения заполняются во­дой, начинающей автоматически циркулировать при по­жаре. Способ позволяет повысить предел огнестойкости стальных конструкций до 1,5 часов без применения до­полнительных мероприятий по огнезащите.

Коррозионный износ стальных каркасов многоэтаж­ных зданий незначителен и не оказывает существенного влияния на прочность и долговечность. Стальные элемен­ты конструкций преимущественно имеют достаточно мощные сечения из толстой стали, находятся внутри зда­ния в неагрессивной среде и требуют лишь грунтовки. Кроме того, противопожарный защитный слой, нанесен­ный на поверхность элементов, обеспечивает одновре­менно и их защиту от коррозии.

Стальные элементы зданий, которые по нормам не требуют специальной огнезащиты, необходимо защи­щать от коррозии.

Способы защиты металлических конструкций от коррозии приведены в Приложении 9.


11.3.2. Рамные каркасы

Рамный стальной каркас состоит из жестко соеди­ненных между собой колонн и балок (ригелей), образую­щих плоские и пространственные рамы в двух или трех направлениях (в плане).

Жесткие рамы работают при горизонтальных нагруз­ках за счет изгиба балок и колонн. Жесткость рам зави­сит от прочности и жесткости узловых сопряжений при изгибе, которые не допускают податливости узлов. Функ­ции обеспечения жесткости распределены равномерно между элементами системы. Несущая способность рамы во многом зависит от несущей способности отдельных балок и колонн, снижается с повышением высоты этажа и увеличением расстояния между колоннами.

В обычной рамной системе (рис. 12.30) на прямоу­гольной модульной сетке с расположением рам по каж­дому ряду колонн с их регулярным расположением по всему плану здания с шагом 6-9 м сечения колонн имеют небольшие габариты. В такой системе учет горизонтальных нагрузок приводит к заметному увеличению расхода стали, поэтому в зданиях высотой более 30 этажей рам­ные каркасы в их чистом виде применяются редко.



Рис. 12.30. Схемы компоновки рамных каркасов

В каркасах зданий средней этажности, где влияние горизонтальных нагрузок меньше, рамы с жесткими узло­выми соединениями могут располагаться через шаг, а в малоэтажных каркасах - только по контуру здания (рис. 12.30).

Крепление балок к колоннам. Рамным каркасам соответствует жесткое (рамное) крепление балок к колон­нам. В узлах сопряжений возникают изгибающие момен­ты (М) и поперечные силы (Q), что необходимо учитывать при конструировании узлов. Например, при двутавровых колоннах и балках требуется устройство ребер жесткости в колонне в уровнях соединительных планок или примы­каний верхнего и нижнего поясов балки (рис. 12.31).



Рис. 12.31. Рамные (жесткие) узлы крепления балок к колоннам на болтах: а - с опиранием на торцовую пластину; б - с вваркой клинообраз­ной вставки; в - с помощью торцовых пластин, приваренных под уг­лом; г - с помощью торцовой пластины балки; д - с помощью кре­стообразной фасонки (элемента колонны коробчатого сечения); е - непосредственное крепление балок к колонне; ж - с помощью тор­цовых пластин колонн; з - с помощью верхней накладки; и - с по­мощью обходящих колонну накладок (неразрезная колонна)

Жесткие узлы крепления балок к колоннам на сварке изображены на рис. 12.33. Узлы имеют множество модификаций, обусловленных различием сечений колонн, главных балок, архитектурно-строительных требований.



Рис. 12.33. Рамные (жесткие) узлы крепления балок к колоннам на сварке:

а - с опиранием по верху; б, в - с горизонтальными накладками; г - с боковыми полосовыми накладками; д - с консолями (балки не­разрезные); е - с опорными столиками и верхними накладками при крестовидной колонне; ж - крепление шести балок при помощи ше­стиугольного листа и вертикальных ребер (изображен нижний пояс)

Применительно к рамным каркасам представляет ин­терес система «6D», разработанная австрийской фирмой «Дубрава» и адаптированная к российским условиям для строительства жилых и общественных зданий до 20 эта­жей. Система «6D» основана на использовании модуль­ных единиц - шестигранных ячеек заводского изготовле­ния, которые могут пристраиваться друг к другу по гори­зонтали и вертикали. Ячейки собираются всего лишь из трех конструктивных элементов (рис. 12.34):

- стоек из цельнотянутых стальных труб с верхними и нижними опорными плитами и крепежными накладками;

- балок для бокового и радиального соединения стоек;

- «звезды», соединяющей радиальные балки в центре ячейки.





Рис. 12.34. Схема формирования стального каркаса системы «60» и его основные узлы

Упакованный комплект ячейки, состоящий, в общем случае, из шести колонн, шести бортовых ригелей, шести радиальных ригелей и соединительной «звезды», постав­ляется на монтажную площадку и на специальном кондук­торе собирается в модульный блок. Сборка элементов производится на болтах. После сборки образуется жест­кий рамный блок, монтаж которого занимает 5-10 минут. На ригели ячейки укладываются плоские железобетонные плиты перекрытий или устраивается монолитное пере­крытие. Устойчивость каркаса обеспечивается жесткими узлами сопряжения стоек с фундаментом, стоек между собой и стоек с ригелями.