Железобетон

Сборный железобетонный унифицированный каркас

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

2. СКРЫТЫЙ КАРКАС

Опыт проектирования и строительства многоэтажных зданий в Москве показал, что при наличии первых встроенных нежилых этажей построечная трудоемкость зданий крупнопанельной системы приближается к трудоемкости каркасно-панельной при повышении на 15—25.% расхода основных материалов. Главной причиной этого является сложность конструкций так называемых столов, экономически эффективное решение которых для создания относительно свободных пространств в первых этажах до настоящего времени не найдено.

В связи с этим   возникла необходимость  в  новых конструктивных решениях  многоэтажных зданий, в  которых    сочетались    бы    достоинства крупнопанельных   и   каркасных схем. К таким   новым   разработкам   можно отнести систему скрытого каркаса. Термин  «скрытый каркас», а точнее     «скрытая     колонна»    означает, что габариты колонны не выступают за пределы   ширины   панелей.   Существо этой  конструкции     заключается в  несущих   наружных   и   внутренних панелях,    изготовляемых    из легкого или тяжелого бетона и включающих бортовые   элементы   из   профильного металла.     На  строительной площадке    при    установке в проектное положение    торцы панелей сваривают, при этом образуются металлические стойки     составного    сечения, скрытые   в   теле    продольных и поперечных стен. Один из вариантов    такого решения — панель с заделанным в нее элементом  колонны из профильного металла,   который   воспринимает   определенную часть вертикальных и горизонтальных нагрузок. Так как изделия со скрытым каркасом не могут иметь высокую точность, свойственную стальным конструкциям, предложен проект стыка панелей нового типа — растворный.

В нижних этажах панели могут опираться непосредственно на колонны, причем, в отличие от существующих конструктивных схем, усилие с верхних этажей на нижний каркас передается не только через панели, но и непосредственно через скрытые колонны. Тем самым упрощается и облегчается передача усилий.

Предварительные расчеты показали, что при нагрузках, характерных для многоэтажных жилых домов и гостиниц, вариант панельного здания со скрытыми колоннами по сравнению с каркасно-панельным приводит к уменьшению расхода материалов и трудовых затрат, в частности на 1 м2 площади экспериментального здания расходуется стали на 12 кг и цемента на 16 кг меньше, снижается также трудоемкость. При изготовлении 1000 м3 -панелей нового типа достигается экономия 25 т высокопрочной стержневой .арматуры. Трудовые затраты снижаются на 50 чел.-дн., себестоимость — на 4,65 тыс. руб.

Предполагается, что на основе скрытого каркаса можно будет создавать в зависимости от конкретных условий:

крупнопанельные жилые дома в 30—40 этажей; повышение .этажности при этом возможно благодаря включению в работу на вертикальные и горизонтальные нагрузки элементов скрытых колонн, в результате чего возрастание нагрузок не приводит к резкому увеличению толщины несущих стен и перерасходу материалов;

жилые дома со встроенными в первый этаж общественными помещениями; в этом случае передача нагрузки с несущих панелей на колонны первого этажа не требует устройства дополнительных сложных конструкций в виде столов, а стыкование «скрытых» колонн с открытыми осуществляется с помощью типовых узлов;

жилые и общественные здания каркасной структуры, в которых роль ригеля выполняют несущие панели; в этом случае, как и в каркасных зданиях, вся вертикальная нагрузка передается через скрытые колонны, а панельная часть несущей конструкции воспримет нагрузку только одного этажа; достоинство этой схемы в возможности увеличения пролетов между несущими конструкциями, создание зальных помещений; в то же время по сравнению с известными каркасными системами уменьшается расход основных материалов;

здания со смешанной схемой, в которых верхние этажи могут работать по панельному принципу, а нижние — по каркасному, при этом несущие элементы изготовляются по единой технологии на одной производственной базе с уменьшением числа типоразмеров изделий; таким образом, появляется возможность создать единую номенклатуру изделий жилых и некоторых типов общественных зданий.

Вместе с тем до начала возведения многоэтажных зданий со скрытым каркасом необходимы дальнейшие лабораторные и натурные исследования с целью определения прочностных и в ряде случаев теплофизических характеристик изделий и узлов, а также уточнения технико-экономических показателей опытного строительства по сравнению с традиционными конструктивными решениями, Наиболее важными вопросами, связанными с созданием и внедрением скрытого каркаса, являются: определение взаимодействия между железобетонными панелями и скрытой колонной при передаче на панели вертикальных и горизонтальных нагрузок, в том числе и длительно действующих; установление деформативности элементов и их соединений для выявления возможности расчета панели и колонны с использованием полных расчетных сопротивлений материалов; определение прочности и деформативности соединений скрытых колонн и комплексного стыка панелей.

С целью выявления деформативности растворных швов в стыках скрытого каркаса МНИИТЭП в 1977 г. выполнены исследования, которые показали, что деформативность растворных швов (особенно в натурных условиях) может колебаться в довольно широких пределах, что необходимо учитывать при расчете зданий.

На основе дальнейших исследований и технико-экономических обоснований должна быть определена область применения конструкций со скрытым каркасом, разработаны рекомендации по проектированию, отработаны методы изготовления и монтажа изделий.

В 1976 г. на 2-й Поклонной улице по проекту ЦНИИЭП торгово-бытовых зданий и туристских комплексов выстроено экспериментальное общественное здание со скрытым каркасом. Поперечные панели со скрытым каркасом расположены с шагом 3,6 и 7,2 м. Наружные стеновые панели высотой на два этажа. Плиты перекрытий, сплошные, пролетом 7,2 м с опиранием на внутренние панели. Все остальные изделия приняты по номенклатуре, выпускаемой предприятиями Главмоспромстройматериалов.

Натурный эксперимент показал технологичность конструкций в изготовлении и монтаже, возможность выпуска изделий на серийном технологическом оборудовании. В то же время возник ряд дополнительных проблем, главным образом связанных с точностью изготовления изделий и допусками, а также с конструкцией стыка.

Одним из вариантов 25-этажных жилых домов в экспериментальном жилом районе Чертаново-Северное был вариант со скрытым каркасом. Отличительная особенность проектного решения этих зданий — сочетание монолитных ядер жесткости со скрытым каркасом. При этом первые этажи представляли собой каркасную схему, следующие 5—8 этажей — скрытый каркас и вышележащие— крупнопанельную схему.

Успешное выполнение всех исследовательских работ, расширение строительства экспериментальных объектов должно дать ответы на все возникающие вопросы и подготовить условия для массового строительства многоэтажных гражданских зданий с новым прогрессивным конструктивным решением.

 ОТК технический контроль

 многоэтажные гаражи. ГАРАЖИ В ОБЛИКЕ ГОРОДА

 Деревянные несущие конструкции по способу их изготовления ...