Ригельный железобетонный каркас в рамно-связевой схеме

Общие сведения

Рамно-связевая схема состоит из плоских рам, расположенных в одном направлении, например, в поперечном, стержневых связей или стенок жесткости, расположенных на некоторых участках, например, в пределах температурного отсека, и плит перекрытий.

Горизонтальные нагрузки воспринимаются пропорционально как связями-диафрагмами жесткости, так и рамами с жестким сопряжением ригеля. Примерами каркаса с рамно-связевой схемой являются серии 1.420-6 и 1.420-12 (рис. 2.1.).

 

Рис. 2.1.

 

Конструктивной основой здания является каркас, состоящий из колонн, ригелей и вертикальных стоек. Плоские несущие рамы объединяются в единую пространственную систему с помощью ребристых и плоских плит перекрытия и покрытия здания. Запроектирован каркас по рамно-связевой схеме с жестким сопряжением ригеля с колонной. Число узлов в несущих рамах можно сократить в случаях, когда вертикальные и горизонтальные нагрузки меньше максимально принятых для данного типа каркаса.

Рекомендуется жесткие узлы сохранить по наружным рядам колонн, а также для повышения жесткости каркаса, они могут быть сохранены и в уровне покрытия, а в других местах могут быть шарнирными.

Жесткое сопряжение ригеля с колонной по серии 1.420-12 показано на рис.2.2.

 

Рис. 2.2: 1-колонна; 2-ригель;3-закладной элемент консоли колонны (пластины); 4-закладной элемент опорной части ригеля; 5-монтажная сварка; 6-выпуски арматуры ригеля (О 40мм); 7-выпуски арматуры колонны (О 40мм); 8-арматурная вставка; 9-ванная сварка; 10-бетон замоноличивания; 11-ребристые плиты перекрытий (покрытия).

Шарнирное сопряжение выполняется практически одинаково как при опирании ригеля на внешнюю, так и на скрытую консоль за счет соединения угловыми швами закладных деталей консолей колонн и ригеля.

Шарнирное сопряжение ригеля с колонной по серии 1.420-12 показано на рис.2.3.

Рис. 2.3: 1-колонна; 2-ригель;3-закладной элемент консоли колонны (пластины); 4-закладной элемент опорной части ригеля; 5-монтажная сварка; 11-ребристые плиты перекрытий (покрытия).

 

Жесткое сопряжение ригеля с колонной по серии 1.420.35-95 показано на рис.2.4.

Рис. 2.4: 1-колонна; 2-ригель;3-закладной элемент консоли колонны (пластины); 4-закладной элемент опорной части ригеля; 5-монтажная сварка; 6-выпуски арматуры ригеля (О 40мм); 7-выпуски арматуры колонны (О 40мм); 8-арматурная вставка; 9-ванная сварка; 10-бетон замоноличивания; 11-ребристые плиты перекрытий (покрытия).

 

 

Шарнирное сопряжение ригеля с колонной по серии 1.420.35-95 показано на рис.2.5.

 

Рис. 2.5: 1-колонна; 2-ригель;3-закладной элемент консоли колонны (пластины); 4-закладной элемент опорной части ригеля; 5-монтажная сварка; 11-ребристые плиты перекрытий (покрытия).

 

Несущие рамы с жесткими узлами воспринимают вертикальную нагрузку, а горизонтальные - только в своей плоскости. Для восприятия горизонтальной нагрузки из плоскости несущих рам используют вертикальные устои, как правило, состоящие из вертикальных стальных связей по колоннам, решетка связей треугольная или портальная. Связи в плане здания располагаются через 1-2 пролета друг от друга в одном шаге каждого деформационного блока здания или по каждому продольному ряду колонн в одном шаге. Связи располагаются в средней части здания, чтобы исключить восприятие усилий от температурных деформаций, на которые устои не рассчитываются.

Производственные здания с балочными перекрытиями серии 1-420-6 и 1-420-12 выполняются с сетками колонн 6´6, 9´6, 12´6 с пролетом в направлении ригеля 6,9 и 12 м.

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.