Шаг колонн в монолитном строительстве

Несущий остов частного дома

mistigri

Несущий остов это «скелет» любого дома. Из чего он состоит,как он работает и какие существуют виды несущих остовов частного дома будет рассказано в этой статье.

Что такое несущий остов дома

Несущий остов — это совокупность конструктивных элементов (стены, колонны, фундаменты, балки, перекрытия) объединеных в единую систему, которая обеспечивают прочность, жесткость и устойчивость дома. Прочность несущего остова — это способность его сопротивляться воздействию действующих на него нагрузок (веса конструкций, людей, ветра, снега, мебели и т.д.), не разрушаясь и не получая критических прогибов и деформаций.

Жесткость несущего остова — способность не менять форму остова под действием таких нагрузок, а устойчивость — это сопротивляемость опрокидыванию или сдвигу. Дом должен быть запроектирован таким образом, чтобы при действии нагрузок не было утрачено ни одно из этих качеств. Отметим, что каждая конструкция выполняет свою отдельную функцию (лестницы сообщают этажи, стены ограждают от улицы и воспринимают нагрузки от перекрытий и т.

д), иногда не одну , но в составе несущего остова они все взаимосвязаны и работают как единый «скелет» дома, то есть работа конструкций рассматривается в комплексе.

Необходимость применения конкретного вида несущего остова дома обусловлена:

• Функциональным фактором (в зависимости от назначения помещений и всего дома; к примеру, Вы хотите получить дом со свободной планировкой, много неразграниченного пространства, для этого лучше использовать каркасный остов, а для стандартного коттеджа, с множеством комнат подойдет бескаркасный остов с разграничением стенами);
• Архитектурным фактором (благодаря разным видам несущего остова дому можно придать архитектурную выразительность. К примеру коттедж в стиле «хай тек» лучше и легче выполнить в каркасном несущем остове, а дом в «русском стиле» в бескаркасном);
• Технико-экономическим фактором (при проектировании возможно произвести расчет стоимости и сроков строительства с разного вида несущими остовами, исходя из полученных данных принимать окончательное решение);
• Кроме всего, выбор зависит от того, из чего Вы хотите дом (материал и конструкция стен). Например, если Вы решили строить дом с бескаркасным несущим остовом, то стена из пеноблока без дополнительных конструктивных решений (монолитные пояса, армирование сетками) невозможно.

На начальной стадии проектирования коттеджа очень важно для архитектора и конструктора определить, что в данном случае будет выступать несущим остовом, какие конструкции будет его составляющими, каким образом они будут соединены, как они будут сопротивляться действию нагрузок.

Грамотное совмещение в Вашем доме всех пожеланий: планировки, архитектурного стиля, эргономичности дома, соответствия современным технологиям и требований жесткости, прочности и устойчивости и является главной задачей для тандема «архитектор-конструктор».

Архитектор в данном случае расскажет и покажет каким будет Ваш дом, а конструктор расчетами покажет как осуществить эту задумку и какой несущий остов(может быть и несколько вариантов) применим в данном случае.

Виды несущего остова

На данном этапе строительства частных домов существуют и применяются 3 вида несущих остовов:

• Бескаркасный (стеновой) несущий остов;
• Каркасный несущий остов;
• Комбинированный несущий остов (неполный каркас).

Описания, недостатки и преимущества каждого вида будут описаны ниже.

Бескаркасный (стеновой) несущий остов

Это самый распространенный в коттеджном строительстве тип. Самый простой тип строительства частных домов и поэтому его применяют при строительстве коттеджей и частных домов повсеместно.

В данном случае несущий остов образуется из массивных продольных и поперечных стен, связанных с фундаментом, перекрытия (балочные или плитные, подробнее о перекрытиях в статье «Перекрытия в частном загородном доме») уложенных на стены, лестниц (они придают жесткость остову по вертикали и горизонтали.

Можно сказать, что несущий остов представлен в виде жесткой и устойчивой коробки, состоящей из связанных стен и перекрытий. Нижняя часть стен обычно более массивна чем стены верхних этажей, из-за того что она должна воспринимать вес вышележащих

перекрытий и стен. К примеру цокольный этаж коттеджа может быть выполнен из керамического кирпича толщиной 510 мм, а второй этаж может иметь более тонкие стены 380 мм. Таким образом стены должны выполнять роль несущей конструкции и теплоизолирующе-ограждающей.

Стены в данном типе остова могут быть выполнены из кирпича, железобетонных блоков, блоков из легких бетонов, природного камня, дерева и т. д. Толщина несущих стен в зависимости от материала может быть от 250 мм до 700 мм. Толщина ненесущих стен и перегородок от 100мм. Плиты перекрытия обычно сборные или монолитные, толщиной от 150 мм.

Бескаркасный несущий остов может быть таких видов:

• с продольными несущими стенами

В данном случае основой остова выступают несущие стены, которые располагаются вдоль длинной стороны частного дома, перекрытия укладываются поперек дома (то есть перпендикулярно стенам). Устойчивость и жесткость таких зданий обеспечивается лестничными маршами, торцевыми и поперечными стенами, перекрытия выполняют роль жесткой горизонтальной диафрагмы. Шаг продольных стен в таких домах обычно равен длине плиты перекрытия (4,2 м;5,4 м;6 м). Такой тип остова применяют в домах имеющих вытянутую форму.

• с поперечными несущими стенами

Несущие стены располагаются вдоль меньшей стороны дома и перекрытия укладываются на них.

Стены вдоль длинной стороны дома можно делать не несущими или самонесущими (стены способные выдерживать нагрузку только от своего веса), но при этом они должны обладать теплоизолирующими свойствами и защищать от уличной температуры.

Остов с поперечными несущими стенами обладает по сравнению с несущим остовом с продольными несущими стенами большей поперечной жесткостью и устойчивостью. Недостаток этой конструктивной системы связан с невозможностью варьировать ширину жилых помещений, которая раз и навсегда ограничена поперечными несущими стенами.

• с продольными и поперечными несущими стенами

Эта схема представляет собой комбинацию из продольных и поперечных несущих стен, перекрытия укладываются в продольном и поперечном направлениях. Такие схемы применимы для коттеджей, в которых архитектурную форму тяжело решить при помощи только продольных или только поперечных несущих стен. То есть когда коттедж имеет неординарную форму в плане и сложно решить пространство только продольными или только поперечными стенами.

Жесткость и устойчивость несущего остова в таких домах обеспечена за счет взаимосвязи стен и перекрытий, лестничных маршей(в случае если лестничный марш выполнен из монолитного железобетона или металлаи жестко связан с несущими элементами остова).

Каркасный несущий остов

Каркасные здания до недавнего времени были атрибутом промышленного строительства, но сейчас такой несущий остов все чаще стал применяться в частном строительстве.

Каркасный несущий остов представляет собой связанные в единую систему колонны, ригели, перекрытия, лестницы, фундаменты. Колонны каркаса размещены как по периметру, так и внутри дома , на них укладывают ригеля(балки), которые поддерживают плиты перекрытия. Жесткость и устойчивость таким домам придают диафрагмы жесткости (железобетонные стены), перекрытия связанные с колонами, лестницы. Они воспринимают горизонтальные и вертикальные нагрузки действующие на дом.

Стены выполняются самонесущими или навесными (крепятся к наружным колоннам каркаса) и выполняют ограждающюю и теплоизолирующую функции. Таким образом достигается экономия материалов: несущие конструкции имеют толщину требуемую по конструктивному расчету, а ограждающие конструкции рассчитанную по теплотехническому расчету толщину. Шаг колон и ригелей в таких домах обычно составляет от 3 до 7 м. Толщина колон от 200*200 мм до 500*500 мм, толщина перекрытия от 150 мм.

Такой вид остова применим:

• В домах со свободной планировкой (вообще без перегородок). Планировки этажей могут отличаться, из-за того что всю нагрузку берет на себя каркас, а внутренние стены служат только для решения архитектурных объемов;
• Для постройки домов в сейсмических районах (Крым, Карпаты);
• Если архитектурой дома задано большое (5-6 м) расстояние между колоннами или сложная форма перекрытия (нет возможности уложить сборные плиты перекрытия или сложно вести кладку).

Каркасный остов частного дома может быть выполнен из бетонных конструкций изготовленных на заводе, в основном это конструкции для гражданского строительства, они имеет определенные размеры, шаг колонн, размеры сечений и их тяжело применять для частного строительства.

К примеру стандартный шаг колонн в гражданском строительстве 6-9 метров, он вряд ли понадобится в частном доме, где шаг колон не будет превышать 4-5 метров. В основном такой остов выполняется из монолитного железобетона класса В15-В30. Шаг колонн, высоту перекрытий, этажей выбирают в зависимости от архитектуры дома и нет необходимости «подстраиваться» под типовые изделия.

Дом в таком случае представляет из себя железобетонный монолитный каркас и самонесущие стены из легкого бетона или природного камня (ракушечник).

Для каркасного типа зданий могут применяться схемы:

• Ригельная (перекрытия опираются на ригеля, которые уложены на колонны. Ригеля обычно высотой 200-400 мм, за счет их высоты пропадает полезная высота этажа, поэтому такая схема малоэффективна в частном строительстве);

• Безригельная (применяется обычно в коттеджах с оригинальными компоновочными решениями планов, в таких домах нет ригелей, всю нагрузку воспринимают перекрытия и передают их на колонны. За счет этого толщина перекрытия возрастает до 200-250 мм).

Комбинированный несущий остов

Как понятно из названия, остов представляет собой совместную модель каркасного и бескаркасного типа. В данном случае несущими конструкциями выступают колонны и ригеля (находящиеся внутри) и массивные стены (которые находятся по периметру). Перекрытия опираются одним концом на стены, другим на ригеля(балки). Таким образом стены выполняют несущую и теплозащитную функцию.

Колонны, в свою очередь, несут только вертикальные нагрузки. Обычно в частных домах до трех этажей колонны выполняются из керамического кирпича армированного арматурными сетками или железобетона.

Устойчивость и жесткость дома обеспечена стенами жесткости (стены выполненые из железобетона или кирпича, распологаются вдоль или поперек дома), лестницами (так же как и в бескаркасном остове) и перекрытия связанными с стенами и колоннами.

Такой вид остова применим:

• Если Вы хотите рационально использовать площадь, но при этом есть необходимость в массивных стенах по периметру дома для обеспечения теплоизоляции;
• В домах с применением технологии «несъемной пенопластовой опалубки».

Комбинированный несущий остов позволяет эффективно использовать площади коттеджа и делить жилое пространство как Вам захочется. К примеру на первом этаже дома Вы решили сделать просторный холл и большую гостиную, а на втором спальни и рабочий кабинет при помощи комбинированного несущего остова можно легко решить такую планировку.

Плиты перекрытия могут применяться сборные железобетонные или монолитные. Материал для таких видов зданий может быть железобетон, кирпич, керамические блоки, дерево и т.д. Размеры колонн от 200*200 мм до 500*500 мм, толщина несущих стен от 380 мм, толщина перекрытия от 150 мм (монолитное перекрытие) или 220 мм (сборная плита).

Примеры конструирования несущего остова

Теперь на нескольких примерах я покажу Вам каким образом можно осуществить выбор для Вашего будущего дома. Я буду ставить условие в виде нескольких фраз-описания дома и тут же давать схема несущего остова для воплощения такой схемы в жизнь.

Условие №1. Будущий дом должен иметь массивные стены из глинянного кирипча, которые будут защищать его от температурных воздействий и предавать вид «английского дома». Фундаменты должны быть монолитные, так как я знаю технологию их строительства и мне легко будет расчитать затраты.

Варианты несущего остова 

Самым простым и верным несущим остовом для такого дома будет бескаркасный несущий остов с несущими поперечными и продольными стенами. Стены будут служить конструктивно(нести нагрузку) и декоративно (придавать желаемую стилистику. Под такие стены просто и экономично устроить ленточный фундамент, что отвечает 2-му требованию.

• Условие №2. Предполагается постройка дома в современном стиле, вид дома должен быть в стиле «хайтек» или «минимализм», не должно быть округлых форм, все углы только под 90 градусов. Дом будет прямоугольной формы в плане. Крыша должна быть плоской, частично эксплатируемой- будет устроена терраса. 

Сам собой напрашивается несущий остов в виде монолитного каркасного остова, при помощи такой конструктивной схемы легко выполнить плоскую кровлю и дать возможность хозяину дома ее использовать. Четкая(прямоугольная или квадратная) сетка колонн и ригелей даст возможность хозяину выполнить его в заданном стиле.

• Условие №3. Необходимо создать проект дома на 2 семьи. Дом будет расположен вдоль улицы и иметь 2 отдельных входа. Материал стен — кирпич или пенобетон.

Для такого вида дома хорошо подходит бескаркасный несущий остов с продольными несущими стенами из кирпича. Плиты перекрытия будут укладываться на несущие стены. Жесткость дому придаст лестничный марш.

• Условие №4. На первом этаже необходимо создать много свободного пространства, без стен и перегородок. Перекрытия выполнить монолитными из-за невозможности применения сборных плит перекрытия.

Как писалось выше здесь можно применить комбинированный несущий остов. Роль несущих конструкций будут выполнять монолитные железобетонные колонны (в середине дома) и капитальные стены (по его периметру). Колонны легко связать с монолитным перекрытием и стенами, таким образом обеспечить жесткость и устойчивость здания.

Таким образом, каждый вид несущего остова дает свои положительные и отрицательные черты. При его выборе в самом начале проектирования необходимо четко уяснить дом какого типа и с какими параметрами Вы хотите получить в итоге.

Источник: http://www.builderclub.com/statia/nesushchiy-ostov-chastnogo-doma

Проектирование монолитного перекрытия (шаг колонн — 6,5*5,7 м, толщина стены — 510 мм)

1. Проектирование монолитного перекрытия.

1.1.Разбивка площадки.

Исходныеданные для вычисления шага второстепенных балок:

· Шаг колонн 6,5х5,7

· Размеры ж/бколонн: 400 ´ 400 (мм).

· Толщина стены: 510(мм).

· Привязка: 200(мм).

Вычисляем длину плиты:

lпл.(м).

где

Проверяем,удовлетворяет ли длина плиты  условию: .

Из полученныхданных видно, что шаг удовлетворяет условию.

1.2.Назначение основных размеров бетонных элементов  

      перекрытия.

Принимаем толщину плиты h пл = 8 (cм).

· Второстепеннаябалка:

Высотавторостепенной балки:

Принимаемвысоту второстепенной балки: h вт. б. = 0,50 (м) – кратно 5 (см).

Ширинавторостепенной балки:

Принимаемширину второстепенной балки: b вт. б. = 0,25 (м).

· балка:

Высотаглавной балки:  

Принимаемвысоту главной балки: h гл. б. = 0,70 (м) – кратно 5(см)

Ширинаглавной балки:

Принимаемширину главной балки: b = 0,35(м).

1.3.Выбор конструкции пола.

Принимаем конструкцию полаП40

2.Расчет иконструирование плиты.

2.1.Конструктивная схема.

2.2.Расчетная схема.

а)

б)

2.3.Расчет балочной плиты перекрытия подсчет нагрузок.

Материал слоя, толщина,объём, масса	Нормативная            нагрузка, Н/м2	Н/м2
Ø Постоянная нагрузка:
1.  Цементно – песчаные  плиты:ρ =22000 (кг/м3); d =10 (мм).      22000 ´ 0.01 = 220 (Н/м2).	220	1.2	264
2.  Цементный раствор:ρ = 18000 (кг/м3); d =10 (мм).      18000 ´ 0.01= 180 (Н/м2).	180	1.3	234
3.  Стяжка С-1 С-7:ρ = 22000 (кг/м3); d = 25 (мм).      22000 ´ 0.025 = 550 (Н/м2).	550	1.3	715
4.  Насыпной керамзит:ρ = 6000 (кг/м3); d = 50 (мм).      6000 ´ 0.05 = 300 (Н/м2).	300	1.3	390
5.  Ж/б монолитная плита:ρ =25000 (кг/м3); d = 80 (мм). 25000 ´ 0.08 = 1500 (Н/м2).	2000	1.1	2200
åПостоянных нагрузок	å=3803
Ø Временная нагрузка:	9000	1.2	10800
åВременных нагрузок	å=10800
å=14603

Расчетныенагрузки:  постояннаяq = 3803 ´ 0.95 = 3612.85(Н/м).

                                    временная  v =10800 ´ 0.95 = 10260(Н/м).

Сумманагрузок:        Умножаем на коэффициент надежности по назначению здания     

                                    14603 ´ 0.95 = 13872.85 (Н/м).

2.4.Статический расчёт плиты.

Статический расчёт в соответствии со СНиП  производится сучётом упруго-пластических свойств бетона с введением шарнира пластичности наопорах.

Расчет производим по формулам с учетом введенного.

Эпюра «М» для балочной плиты.

2.5.Конструктивный расчёт плиты.

Ø Расчётноесопротивление бетона: R b = 8.5 (МПа).

Ø Растяжение осевое:R bt = 0.75 (МПа).

Уточнениетолщины плиты

h= h0 + a = 0.046 + 0.015 = 0.061 (м).

где а –защитный слой »1.5 (см).

Принимаем: h = 8 (см), h 0 =6.5 (см).

2.6.Определение площади арматуры плиты и

      разработка армирования плиты.

Определимплощадь арматуры в среднем пролёте.

Принимаемарматуру класса АIII с R s =  360 (МПа).

изтаблицы III.1 [1] находим h = 0.948.  x=0,104

Принимаемпо расчёту сетку:

Ø С-2   сА s = 1.96 (см2).

Определимплощадь арматуры в первом пролёте.

Принимаемарматуру класса АIII с R s =  360 (МПа).

изтаблицы III.1 [1] находим h = 0.923.  x=0,155

Требуемаяплощадь сетки:

Принимаемпо расчёту сетку:

Ø   сА s = 0.21 (см2).

3. Расчет иконструирование второстепенной балки.

3.1.Конструктивная схема.

3.2.Расчётная схема:неразрезнаямногопролётная балка.

а)

б)

3.3.Cбор нагрузок.

Вид нагрузки	Нормативная            нагрузка, Н/м2	Н/м2
Ø  Постоянная нагрузка:
1.  Пол и монолитная плита.	32507052,5	—	38038252,51
2.  Вес второстепенной балкиρ = 25000 (кг/м3)	2625	1.1	2887.5
åПостоянных нагрузок	å=11140.01
Ø  Временная нагрузка:	19530	1.2	23436

С учетомкоэффициента надежности по назначению здания  

3.4.Статический расчёт второстепенной балки.

Изгибающиймомент:

Отрицательный момент во втором пролёте (подвижностьнагрузки):

Поперечная сила:

Эпюра «М» для второстепенной балки.

Эпюра «Q» для второстепенной балки.

3.5.Конструктивный расчёт второстепенной балки.

Ø Расчётноесопротивление бетона: R b = 7.65 (МПа).

Ø Растяжение осевое:R bt = 0.75 (МПа).

Ø Коэффициентусловий работы бетона: g b = 0.9

Источник: https://vunivere.ru/work30684

Сп 52-103-2007 железобетонные монолитные конструкции зданий — скачать бесплатно

Система нормативных документов в строительстве

Москва

2007

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) — филиалом ФГУП «НИЦ «Строительство»

2 РЕКОМЕНДОВАН К УТВЕРЖДЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ конструкторской секцией НТС НИИЖБ 27 апреля 2006 г.

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом и.о. генерального директора ФГУП «НИЦ «Строительство» от 12 июля 2007 г. № 123.

4 ВВЕДЕН впервые

Введение1 Область применения2 Нормативные ссылки3 Термины и определения4 Общие указания5 Конструктивные решения железобетонных монолитных зданий6 Расчет несущих конструктивных систем6.1 Расчетная схема6.2 Требования к расчету6.3 Методы расчета7 Несущие железобетонные конструкции8 Расчет несущих железобетонных конструкций9 Конструирование основных несущих железобетонных конструкций монолитных зданий Приложение А Основные буквенные обозначения Приложение Б Перечень нормативной и технической документации

Введение

Настоящий Свод правил разработан в развитие СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

Объем строительства зданий различного назначения из монолитного железобетона в последние годы значительно возрос. В то же время практика проектирования не имеет в своем распоряжении документа, где были бы объединены основные требования, выполнение которых обеспечивает надежность и безопасность такого вида зданий. Настоящий Свод правил ставит своей целью восполнить этот пробел.

Свод правил содержит рекомендации по расчету и проектированию железобетонных монолитных конструкций зданий жилого и гражданского назначения из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры.

Решение вопроса о применении данного Свода правил при проектировании монолитных зданий относится к компетенции заказчика или проектной организации. В случае принятия решения о применении настоящего Свода правил должны быть выполнены все установленные в нем требования.

Свод правил разработали д-ра техн. наук А. С. Залесов, А.С. Семченков, Е.А. Чистяков, С.Б. Крылов, канд. техн. наук Р.Ш. Шарипов (НИИЖБ — филиал ФГУП «НИЦ «Строительство»).

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ МОНОЛИТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ

CONCRETE MONOLITHIC
BUILDING STRUCTURES

1 Область применения

Настоящий Свод правил (далее — СП) распространяется на проектирование железобетонных монолитных конструкций зданий жилого и гражданского назначения из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры.

2 Нормативные ссылки

В настоящем Своде правил использованы ссылки на следующие основные нормативные документы:

СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения

СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

СП 52-104-2004 Сталефибробетонные конструкции.

Другие нормативные и рекомендательные документы, ссылки на которые использованы в настоящем СП, приведены в приложении Б.

3 Термины и определения

В настоящем Своде правил использованы основные термины и определения по СНиП 52-01, СП 52-101, СП 52-104 и другим нормативным документам.

4 Общие указания

4.1 Рекомендации настоящего Свода правил распространяются на проектирование различных конструктивных систем зданий, в которых все основные несущие конструкции (колонны, стены, перекрытия, покрытия, фундаменты) выполняются из монолитного железобетона с жесткими и податливыми сопряжениями между ними.

4.2 Проектирование конструкций зданий, подвергающихся климатическим температурно-влажностным воздействиям, следует выполнять по СНиП 2.01.07.

4.3 Расчет и конструирование зданий при сейсмических воздействиях следует выполнять согласно С ниП II-7. Огнестойкость конструкций и огнесохранность зданий должны отвечать требованиям СНиП 21-01 и СТО 36554501-006.

Источник: http://www.gosthelp.ru/text/SP521032007ZHelezobetonny.html

Каркас из железобетона

Строительство — сложный и долгий процесс. Есть много методик, материалов и техник, которые используются в таком виде работ. Они отличаются в зависимости от того, будет ли сооружение жилым помещением, или строением для промышленных целей. Среди них – использование железобетонных каркасов. Это не новый и распространенный вид строительства, особенно часто применяемый для сооружения многоэтажных конструкций. Правильная техника строительства и качественные материалы обеспечат максимально возможную стойкость. Прочность и надежность таких строений доказана годами.

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы применяется в строительстве как многоэтажных, в том числе высотных, конструкций, так и в сооружении небольших частных домов. В первом случае это техническая необходимость в силу прочности такого вида материала, во втором – экономично не обосновано, так как можно использовать более дешевые составляющие. К плюсам использования железобетонного каркаса в строительстве можно отнести:

• хорошие несущие данные;
• большой эксплуатационный период;
• большую длину пролетов (6 м);
• качественное изготовление составляющих каркаса полностью проводится на производствах, что обосновывает их надежность.

Из-за того, что железобетонными каркасами можно создавать большие площадки, расширяется возможность в планировании внутреннего пространства. Среди недостатков можно назвать только большой вес конструкций.

Виды. Где используется в строительстве?

Каркасные железобетонные конструкции можно разделить на:

• монолитные;
• сборно-монолитные;
• сборные.

Каждый из этих видов лучше всего подходит для своего типа строительства и схема их установки полностью разные. Использование сборного железобетонного каркаса (серия 1.020) раньше ограничивалось только сооружениями для промышленных или административных целей, сейчас этот материал широко применяется для жилых помещений, так как удалось ввести в такую конструкцию гибкую внутреннюю планировку. Использование этого вида имеет свои плюсы:

• применение небольшого количества материалов (как, например, в монолитном);
• возможность работать при низких температурах.

Особенностью этого вида является то, что таким железобетонным каркасом обеспечивается невысокая несущая способность и в нем используются жесткие узлы. К минусам этого вида относиться:

• рама каркаса не сопротивляется горизонтальному движению, отчего неизменяемость пространства зависит только от вертикальных элементов;
• ограниченность в выборе формы конструкции из-за заводских стандартов.

Сборный железобетонный каркас составляют три элемента:

• колоны;
• ригели;
• основы лестничных проемов.

Схема сборного железобетонного каркаса.

Эти элементы изготавливаются на производстве, после чего привозятся на строительство и собираются в единую конструкцию. Монолитные каркасы делают на строительной площадке путем заполнения опалубки конструкции бетонной смесью нужной марки. Преимущества использования:

• нет ограничения по форме, местонахождению элементов в конструкции, сечению колонн;
• прочность – способны выдержать любую нагрузку и количество этажей;
• нагрузки между элементами в железобетонном каркасе рассредоточиваются, что дает возможность экономить используемые материалы (жесткие составляющие часть нагрузки с колон переносят на балки и перекрытия);
• при возведении стен и перегородок используются материалы с высокими теплоизоляционными свойствами.

Для сооружения монолитной конструкции используют съемную опалубку, которая заливается бетоном. Это ускоряет строительные работы.

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

Есть разные типы сооружения помещений в зависимости от вида каркаса и этажности.

Сборные конструкции

При расчете каркаса многоэтажного сооружения используется расчетная схема с жесткими связями сдвига. Типы каркасов для высоких сооружений: рамные, связевые, комбинированные. Для перемещения составляющих каркаса при изготовлении в них закладывают монтажные петли или оставляют небольшие отверстия. Железобетонные каркасы сооружают, сваривая стальные детали.

Для сборных каркасов делают железобетонные фундаменты, в которые устанавливают колонны, расстояние между которыми 6 и 12 м. Балки для фундамента делают из бетонов марок 200-400. На укладываемые балки (длинна равняется шагу колонн) опираются несущие стены. Балки укладывают на ступенчатый фундамент таким образом, чтоб верхний уровень на 3 см был ниже уровня пола. Проемы между балками и колонами заливают бетоном. Заполнение проводят бетоном марки 100.

Колонны серии 1.020-1/87.

После фундамента делают гидроизоляцию (защита пола от промерзания и влияния грунтов на балки фундамента). При сооружении больших конструкций необходимо использовать колонны 1.020. Они способны выдержать нагрузку до 500 т (примерно 10 этажей при усилении в стыке). Чтоб изготовить жесткий диск перекрытия, необходимо установить приваренные ригели в одну, которые направлены в одну сторону, и связанные плиты по колонных рядах.

Ячеисто-бетонные блоки лучше всего подходят для наружного стенового ограждения железобетонных каркасных сооружений. Их выкладывают одним рядом, с нулевой жесткостью, что помогает сохранить пластичность фасадов. Наружные стены устанавливают на плиту перекрытия или ригели. Таким образом, нет ограничения по количеству этажей здания.

Для кладки внутренних стен и перегородок между квартирами и других внутренних элементов также используют ячеисто-бетонные блоки. Эти перегородки проектируются для каждого этажа самонесущими. При планировании толщины стен и перекрытий основным требованием является звукоизоляция (больше 50 дБ), которая определяется согласно нормативным документам. Этот параметр зависит от блоков, раствора, бетона и т. д. Для улучшения звукоизоляции могут использовать заполнение промежутков минплитой (плотность 80-100 кг /м3).

Перегородки между комнатами выполняют толщиной 12 см из ячеистых блоков (звукоизоляция не меньше 43 дБ).

При кладке стен в комнатах, где предполагаемая влажность повышена (например, ванная комната), необходимо использовать защиту для ячеистых блоков от влаги и пара. Отделочные наружные работы необходимо проводить после полного естественного высыхания здания, иначе влажность с блоков будет выходить внутрь помещения.

Расчетной схемой одноэтажного железобетонного каркасного промышленного здания является рама, в которой ригели и колонны скрепляются при помощи шарнирного соединения. При строительстве монолитного каркасного здания в первую очередь делают опалубку, потом делают необходимый раствор и делают заполнения опалубки бетононасосом.

Сборно-монолитные каркасы

Колонны ставятся в отверстие в железобетонной плите. На плиту ставятся многопустотные панели, на них – пролетные панели. Арматурная сетка межколонных панелей сваривается с армопрутьями пролетных панелей, после чего происходит заполнение бетонной смесью.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Схема армирования перекрытий: 1 – колонны; 2 – плоская плита перекрытий; 3 – ограждение лестничной клетки (вертикальные диафрагмы жесткости); 4 – арматура колонн; 5 — консольная плита; 8,9 – нижняя арматура «условного» ригеля; 10 – нижняя арматура плиты; 11,12 – верхняя арматура ригеля и плиты.

Не смотря на то, что монолитный каркас уже широко используется в строительстве, его функциональные свойства стараются постоянно повысить. Строители пытаются сделать его более прочным, уменьшить расход материалов. Одним из способов достижения такой цели является использование бетона более высокой марки. Это уменьшает расход арматуры в каркасах, отчего расход на материалы уменьшается.

Эффективность каркаса достигается, если армирование составляет больше 3%. Оптимизация монолитного железобетонного каркаса происходит по:

• марке бетона;
• сечению ж/б составляющих;
• количеству арматуры в бетоне.

В сооружении монолитных каркасных зданий используют метод, при котором коробку конструкции заглубляют в землю на глубину до 2 этажей. При этом все здание замоноличено. Такая техника позволяет упрочнить конструкцию, так как нагрузки передаются пластовым грунтам (они высокопрочные).

Стоимость такого здания очень большая (опалубка, техника и т. д.), отчего при строительстве одноэтажных (2-3) сооружений используется редко. Для таких конструкций чаще используют сборные железобетонные каркасы, что дешевле и они достаточно прочны для такой высоты.

Заключение

Железобетонные каркасы — наиболее подходящий материал для возведения многоэтажных зданий. Такая конструкция является прочной и выдерживает большой вес и этажность. Каркасы бывают сборными, сборно-монолитными и монолитными, каждый из них подходит для конкретного вида строительства. Не так давно сборные каркасы использовались только для промышленных или административных целей.

Использование такого материала для небольших, например, одноэтажных, сооружений нецелесообразно из-за большой стоимости материалов и работ. Техника конструирования железобетонных каркасных зданий проектируется до каждой мелочи, что обеспечивает надежность и стойкость таким сооружениям. При возведении таких зданий необходимо учитывать нормативы, которые законом установлены для разных помещений.

Источник: https://kladembeton.ru/izdeliya/zdaniya-i-arhitektura/zhelezobetonnyj-karkas.html