СП 356.1325800.2017 «Конструкции каркасные железобетонные сборные многоэтажных з»

5.1Система унификации габаритных схем

Рисунок 5.1 - Привязка конструкций к координационным осям здания

5.2Классификация конструктивных схем зданий

• связевые;
• рамно-связевые;
• рамные.

В таблице 5.2 приведены примеры расположения элементов жесткости в плане здания и их конструктивные решения.

Таблица 5.1 Расчетные схемы вертикальных рам каркаснобалочных (ригельных) зданий

Обозначения: 1 - колонна; 2 - перекрытие; 3 - шарнирный узел; 4 - жесткий узел.

Таблица 5.2 Расположение элементов жесткости в плане здания и их конструктивные решения

5.3Связевые каркасы

В качестве вертикальных элементов жесткости следует использовать:

• диафрагмы жесткости (сплошные или с проемами) (рисунок 5.3):
• связевые панели с треугольной, портальной или крестовой решеткой (рисунок 5.4);
• ядра жесткости (рисунок 5.5).

а - сопряжение ригеля с колонной со скрытой прямоугольной консолью; б - сопряжение ригеля с колонной со скрытой консолью и верхней монтажной соединительной пластиной

Рисунок 5.2 - Конструкции сопряжений ригеля с колонной в связевом каркасе

а - с полкой для опирания плит; б плоская

Рисунок 5.3 - Диафрагмы жесткости а треугольная решетка; б портальная решетка; в крестовая решетка

Рисунок 5.4 - Связевые панели с металлической решеткой

а сборные; б монолитные

Рисунок 5.5 - Ядра жесткости

Сжимающие усилия воспринимаются всем поперечным сечением элементов диска, а на растяжение работает дополнительная арматура межколонных плит, ригели и сварные швы в узлах их крепления к колоннам и плит к ригелям.

Сдвигающие усилия в дисках перекрытия и покрытия воспринимаются плитами по площадкам опирания на ригели, межплитными боковыми и торцевыми швами, сварными соединениями в зонах опирания плит и ригелей. Для обеспечения восприятия сдвиговых усилий швами на стыкуемых поверхностях сборных элементов следует предусматривать углубления для образования растворных шпонок (рисунок 5.6).

а замкнутые круглые; б - трапециевидные, открытые к верху; в - сплошные продольные

Рисунок 5.6 - Пример боковой поверхности пустотных плит, образующих после омоноличивания межплитные шпонки

Раскосы связевого блока на первом этаже, следует соединять непосредственно с фундаментами колонн.

Точки пересечения вертикальной оси колонны с осями элементов связи должны быть максимально сближены.

Примечание - Допускается, при соответствующем расчетном обосновании, не устанавливать связи на верхнем этаже здания.

5.4Рамные каркасы

а - с опиранием на открытую консоль; б - с опиранием на скрытую консоль

Рисунок 5.7 - Рамный узел сопряжения ригеля с колонной

5.5Рамно-связевые каркасы

6.1Нагрузки и воздействия

Температурные воздействия следует учитывать при размерах температурного блока выше определенного расчетом в соответствии с 9.24 СП 27.13330.2017, для производственных зданий с повышенными технологическими температурами и в особых случаях, указанных в техническом задании на проектирование;

Нагрузки в стадии возведения рекомендуется учитывать при конструктивных схемах каркаса на период монтажа, отличных от схемы в стадии эксплуатации: установка временных фиксирующих устройств при монтаже, ветровые нагрузки на колонны, внутренние стены, диафрагмы жесткости, снеговые - на междуэтажные перекрытия. При этом ветровые и снеговые нагрузки, а также температурно-климатические воздействия принимаются сниженными на 20 %.

• временную распределенную нагрузку на перекрытие и покрытие;
• технологическую нагрузку для производственных зданий.

Прогибы и перемещения ограничиваются следующими требованиями: технологические -обеспечение условий нормальной эксплуатации технологического оборудования разного рода; конструктивные - обеспечение целостности заполнения каркаса стенами, перегородками, оконными и дверными элементами; физиологические - предотвращение вредных воздействий и ощущений дискомфорта при перемещениях и колебаниях; эстетико-психологические - обеспечение благоприятных впечатлений от внешнего вида конструкций, исключение ощущений опасности и дискомфорта.

6.2Расчет каркасной конструктивной системы

• расчет несущей системы с определением усилий и деформаций;
• расчет элементов конструктивной системы (колонн, ригелей, плит перекрытий и покрытия, фундаментов, стен, элементов жесткости) по предельным состояниям первой и второй групп;

СП 356.1325800.2017

• расчет зданий на прогрессирующее обрушение для обеспечения прочности и устойчивости каркаса при возможной аварийной ситуации, которую следует предусматривать для зданий классов КС-3 и КС-2 с массовым нахождением людей согласно 5.2.6 ГОСТ 27751-2014;
• оценку несущей способности основания и деформации фундаментов.

Рекомендуется учитывать работу стен в составе каркаса, которые воспринимают часть горизонтальной нагрузки, что заметно повышает жесткость системы «каркас-стена» и изменяет значение и распределение усилий в его элементах.

Распределение перемещений по высоте связевого и рамного каркасов, работающих совместно со стенами, допускается принимать линейным.

Жесткости железобетонных элементов определяют по поперечному сечению с учетом образования трещин, а также учитывая развитие неупругих деформаций в бетоне и арматуре по диаграммам состояния, соответствующих кратковременному и длительному действиям нагрузки.

При применении упрощенных диаграмм состояния бетона и арматуры жесткость железобетонных элементов на ее начальном участке определяется как для упругого тела. На следующих участках необходимо учитывать напряженное состояние по принятой диаграмме в соответствии с разделом 6 СП 63.13330.2012.

Учитывая, что распределение усилий в элементах конструктивных систем зависит, в основном, не от значения, а от соотношения жесткостей этих элементов, при расчете по предельным состояниям первой и второй групп в первом приближении рекомендуется принимать модуль упругости материала равным Еb с понижающими коэффициентами: 0,8 - для колонн, ригелей, плит перекрытий (покрытий) с учетом длительности действия нагрузки; 0,35 - для швов в узлах сопряжения конструкций.

Запас по устойчивости должен быть не менее чем двукратным.

При расчете устойчивости положения конструктивные системы следует рассматривать как жесткое недеформированное тело. При расчете на опрокидывание удерживающий момент от вертикальной нагрузки должен превышать опрокидывающий момент от горизонтальной нагрузки с коэффициентом 1,5. При расчете на сдвиг удерживающая горизонтальная сила должна превышать действующую сдвигающую силу с коэффициентом 1,2. При этом следует учитывать наиболее неблагоприятные значения коэффициентов надежности по нагрузке.

Расчеты по наклонным и пространственным сечениям железобетонных элементов следует производить на основе полученных комбинаций усилий по схемам, приведенным в СП 63.13330.

6.3Уточненные расчетные схемы каркаса

Рисунок 6.1 -Схемы жестких узлов

а - конструктивная; б - расчетная

Рисунок 6.2 - Схемы шарнирных узлов

Критерием предельного состояния узлового сопряжения колонны с перекрытием рекомендуется принимать допустимый угол поворота опорного сечения ригеля или плиты перекрытия относительно оси колонны, который определяется:

• для предельных состояний первой группы - из условий достижения физического или условного предела текучести в растянутой или сжатой арматуре, временного сопротивления сжатию бетона шва или стыкуемых конструкций, предельного сдвига или отрыва закладных деталей;
• для предельных состояний второй группы - из условий предельных прогибов и горизонтальных перемещений, предельного раскрытия трещин.

Для рассматриваемых узлов типовых конструкций сопряжения ригеля с колонной коэффициент угловой жесткости стыка рекомендуется определять по формуле

где Ci B 1 и Tj B 1 - приращения смещений от единичных усилий соответственно в сжатой и растянутой зонах сечения стыка; h 0 - расстояние между линиями измерения перемещений (расстояние от линии опирания ригеля или плиты перекрытия на консоль до центра тяжести растянутой или сжатой арматуры).

Рисунок 6.3 - Связевая панель

Стальные элементы соединяются с колонной через закладные детали, обладающие, как правило, некоторой податливостью. Поэтому осевую жесткость стальных элементов связей, соединенных с колонной Ds следует определять по формуле

где Es и As - модуль упругости и площадь сечения стального элемента; λ - проекция смещения закладной детали на ось стального элемента от действия единичной силы по этой оси; l ст - длина стального элемента.

Рисунок 6.4 - Сборная железобетонная диафрагма жесткости

где I - момент инерции всего ослабленного проемами сечения диафрагмы;

Eb - модуль деформации бетона; k п - коэффициент ползучести бетона, принимаемый равным: 0,85 при непродолжительном действии нагрузок и ( ) , 1 1 φ b cr + -при продолжительном действии нагрузок, где , φ b cr -коэффициент ползучести, значение которого принимают согласно 6.1.16 СП 63.13330.2012; k а = 1,02 - коэффициент, учитывающий наличие арматуры; k ш - коэффициент, учитывающий податливость сварных соединений и определяемый по формуле

здесь H и b - высота и ширина диафрагмы, k р - коэффициент, учитывающий влияние перемычек над проемами и равный

для этажа с одним проемом коэффициент р определяется по формуле

здесь h - высота этажа; l - ширина проема;

I п - момент инерции сечения перемычки над проемом;

A 1 и A 2 - площадь сечения «столбов» диафрагмы у обеих сторон проема;

I 1 и I 2 - моменты инерции сечения столбов.

При наличии в диафрагме на одном этаже нескольких проемов значение p принимается равным сумме значений pi , определенных по формуле (6.7) для каждого i -го проема.

Сдвиговую жесткость диаграммы допускается определять по формуле

где G - модуль сдвига бетона стенки равный 0,4 Eb ;

А - площадь диафрагмы без учета проемов.

где b и h - толщина и ширина стены;

Е - для бетонной стены Е = Еb , для кирпичной стены Е = 0,8 Е 0 , где Е 0 - модуль деформации кладки, следует принимать согласно СП 15.13330;

• G - модуль сдвига; для кирпичной стены G = 0,4 Е 0 .

При наличии проемов ширину стены h в формуле (6.9) следует принимать за вычетом ширины проемов на участках высотой равной высоте проемов.

Аналогично следует определять жесткость ядра из монолитного железобетона и из кирпича. При этом для стен из железобетона принимается k ш=1,0, а для стен из кирпича k п k а k ш = 1,0, Еb = 0,8 Е 0 , G = 0,4 Е 0 .

где k р,кр - коэффициент, учитывающий влияние перемычек над проемами в стенах ядра, равный

I кр - момент инерции свободного кручения, определяемый по формуле

здесь Ω удвоенная площадь, ограниченная средней линией контура поперечного сечения ядра;

• sw - длина w -го участка ядра постоянной толщины δ w (включая проемы); a и b - размеры ядра в плане по осям стен; пр / C h h = - отношение высоты проема к высоте этажа;
• ν - коэффициент, зависящий от отношения высоты перемычки h п к ширине проема l и определяемый по формуле

bs - расстояние между центрами тяжести столбов по обе стороны проема.

Остальные обозначения - см. формулы (6.7) и (6.8).

Суммирование в знаменателе формулы (6.12) распространяется на все проемы.

Из-за податливости многочисленных швов жесткость дисков перекрытия и покрытия существенно снижается по сравнению со сплошным монолитным перекрытием. Снижение допускается учитывать введением пониженного значения модуля упругости при постоянном соотношении между приведенными модулями сдвига и упругости, принимаемом для сборных перекрытий при качественной заделке швов в соответствии с 6.2.4.

Рисунок 6.5 - Фрагмент сборного перекрытия из многопустотных плит

• вертикальные стыки торцов плит через бетонные швы с опорными конструкциями - ригелями;
• продольные стыки между плитами;
• горизонтальные стыки (швы) плит по опорным площадкам с поддерживающими конструкциями (стенами, балками или ригелями).

Совместная работа многопустотных плит обеспечивается замоноличенными швами и сварными соединениями (для связевых и пристенных плит). Для увеличения сцепления бетона швов с конструкциями на их боковой поверхности устраиваются углубления для образования шпонок.

Торцевые швы между плитами и поддерживающими конструкциями работают только на сжатие и сдвиг перпендикулярно к пролету плит.

Концентрация деформаций происходит в зонах сопряжений сборных конструкций, на основании этого расчетную модель ячейки перекрытия рекомендуется представлять в виде (рисунок 6.6) плоскостных 1 и стержневых 2 элементов, соединенных деформируемыми связями 3 . Учет работы перекрытия из своей плоскости производится путем применения в расчетной модели пластин и связей как пространственных элементов.

а - расчетная модель ячейки перекрытия; б - схемы деформирования при наличии связей

Рисунок 6.6 - Расчетная модель ячейки перекрытия и схемы деформирования

а - схема межплитного шва; б - поворот вдоль продольной оси; в - сдвиг плит

Рисунок 6.7 - Схема работы продольного межплитного шва

Для участка шва, толщиной t jt , высотой hjt и длиной вдоль оси плиты l jt :

где ν = 1,2 - коэффициент, учитывающий неравномерность касательных напряжений по площади поперечного сечения элемента.

Влияние сдвиговой жесткости шва на совместную работу плит следует учитывать для Dsh =300 кН/м, что существенно меньше реальной жесткости. Для швов между типовыми многопустотными плитами значение сдвиговой жесткости Сsh на 1 м шва составляет 308 ∙ 10 5 кН/м.

Линейную податливость связевых плит следует определять, согласно схеме на рисунке 6.8 по формуле

1 - плиты; 2 - ригели; 3 - колонны; 4 - арматурные связи

Рисунок 6.8 - Расчетная схема к определению жесткости связевой плиты при растяжении в плоскости диска перекрытия

где Ns = As σ s - усилие в связевой арматуре;

Nsup = Asup σ sup f tr - усилие для преодоления трения по площадкам опирания плит на поддерживающие конструкции; здесь A sup и σ sup - площадь опирания и опорное давление плиты на ригель; f tr коэффициент трения плиты об опорную конструкцию; s s s s s E A l N · · = Δ - деформации связевой арматуры;

Δ z - деформации закладной детали, определяемые по расчету и принимаемые не более 2 мм.

Опорное сопряжение ребристой плиты с ригелем рекомендуется представлять в виде стержня, сечение и длина которого определяется из условия равенства линейных и угловых деформаций.

Жесткость элемента связи при растяжении-сжатии в этом случае определяется по формуле

где Nx горизонтальное усилие на соединение вдоль оси X.

где Еb, Аb,red и аb - модуль упругости бетона, площадь и толщина шва замоноличивания соответственно.

При действии горизонтальной силы, растягивающей бетонный шов, жесткость соединения определяется по формуле (6.21).

6.4Учет физической и геометрической нелинейности

7.1Общие положения

• по расчету железобетонных конструкций без предварительного напряжения по предельным состояниям первой и второй групп согласно разделу 8 СП 63.13330.2012;
• по расчету железобетонных предварительно напряженных конструкций по предельным состояниям первой и второй групп согласно разделу 9 СП 63.13330.2012;
• по геометрическим размерам элементов конструкций согласно подразделу 10.2 СП 63.13330.2012;
• по армированию (содержанию и расположению арматуры, толщине защитного слоя бетона, анкеровке и соединениям арматуры) согласно подразделу 10.3 СП 63.13330.2012;
• по защите конструкций от неблагоприятного влияния воздействий среды согласно СП 28.13330.

При возможности неравномерной осадки фундаментов следует предусматривать разделение конструкций осадочными швами.

• в качестве напрягаемой арматуры -стержневую горячекатаную периодического профиля классов А600, А800 и А1000 по ГОСТ 5781 и стержневую термомеханически упрочненную периодического профиля классов Ат600С, Ат800, Ат1000 по ГОСТ 10884; арматурные канаты классов К1400 и К1500 по ГОСТ 13840; высокопрочную проволоку периодического профиля классов от Вр1200 до Вр1600 по ГОСТ 7348; стержневую горячекатаную периодического профиля класса А400 по ГОСТ 5781 упрочненную вытяжкой, с контролем значений напряжения и предельного удлинения;
• в качестве ненапрягаемой арматуры - стержневую горячекатаную периодического профиля класса А400 и гладкую класса А240 по ГОСТ 5781; стержневую термомеханически упрочненную класса Ат400С по ГОСТ 10884; стержневую горячекатаную или термомеханически упрочненную класса А500С по ГОСТ Р 52544; арматурную проволоку периодического профиля классов В500 и Вр500 по ГОСТ 6727 и В500С по ГОСТ Р 52544.

7.2Фундаменты

• столбчатые на естественном основании;
• ленточные на естественном основании;
• сплошные (плитные) на естественном основании;
• свайные.

Расчет оснований

• по проектированию соответствующих конструкций, в соответствии с 5.2.7 СП 22.13330.2016.

Общие данные

• а) обеспечения жесткой заделки колонны в фундаменте H ф.з ≥ h з + 0,25 м;
• где для сплошной колонны h з ≥ h ( h - больший размер сечения колонны);
• б) обеспечения анкеровки рабочей арматуры колонн H ф.ан ≥ h ан + 0,25 м, где h ан следует определять в соответствии с 10.3.25 СП 63.13330.2012;
• в) устройства фундамента ниже глубины промерзания грунта df , которую следует определять в соответствии с 5.5.4 СП 22.13330.2016.

В перечислениях а) и б) в формулах H ф.з и H ф.ан 0,25 м - минимальная толщина дна части стакана 0,2 м с учетом подливки под колонну 0,05 м.

1 подколонник; 2 плитная часть фундамента

Рисунок 7.1 - Сопряжение столбчатого фундамента с колонной

Расчет фундаментов

Расчет плитной части фундамента на продавливание

Момент сопротивления контура расчетного поперечного сечения Wb определяют по формуле

где l c и bc - рисунок 7.2; h 0 -рабочая высота плитной части фундамента, равная среднеарифметическому значению рабочих высот для арматуры плиты в направлении размеров l и b .

Рисунок 7.2 - Схема для расчета фундамента на продавливание

Рисунок 7.3 - К расчету фундамента стаканного типа на продавливание

Расчет фундамента на раскалывание

где Al и Ab площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по оси колонны параллельно сторонам l и b подошвы фундамента соответственно, за вычетом площади стакана (рисунок 7.4).

Рисунок 7.4 - К расчету фундамента стаканного типа на раскалывание

Расчет фундамента на местное сжатие

Расчет стаканной части подколонника

В железобетонных внецентренно сжатых подколонниках площадь сечения арматуры с каждой стороны ( А и А' ) должна быть не менее 0,05 % площади поперечного сечения подколонника.

Железобетонные подколонники армируются продольной и поперечной арматурой по рисунку 7.5.

Минимальный процент содержания арматуры А и А' во внецентренно сжатых подколонниках, несущая способность которых при расчетном эксцентриситете используется менее чем на 50 %, независимо от гибкости принимается равным 0,05 %.

Рисунок 7.5 - Армирование подколонника и его стаканной части

где M, N и Q - усилия в сечении колонны по верху подколонника.

При одинаковых диаметрах поперечной арматуры и одинаковой марке стали площадь сечения поперечной рабочей арматуры каждой сварной сетки равна

В случае заглубления стакана в плитную часть фундамента сечение поперечной рабочей арматуры сеток так же определяется по формулам (7.5), (7.6); сетки поперечного армирования устанавливаются в пределах подколонника.

В случае действия нормальной силы в пределах ядра сечения 0 6 c l e ≤ поперечное армирование подколонника назначается конструктивно.

Конструирование фундаментов

Диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны фундамента размером 3 м и менее, должен быть не менее 10 мм; диаметр рабочих стержней, укладываемых вдоль стороны размером более 3 м, - не менее 12 мм.

Арматурные сетки должны быть сварены во всех точках пересечения стержней. Допускается часть пересечений связывать проволокой при условии обязательной сварки всех точек пересечения в двух крайних рядах по периметру сеток.

При возможности изготовления и транспортировании сеток больших размеров с требуемым диаметром допускается армировать подошвы фундаментов цельными сетками.

Рисунок 7.6 - Армирование подошвы фундамента сетками

Диаметр продольных рабочих стержней подколонников должен быть не менее 12 мм.

Поперечное армирование стенок стакана следует выполнять в виде сварных плоских сеток с расположением стержней у наружных и внутренних поверхностей стенок.

Диаметр стержней сеток следует принимать по расчету, но не менее 8 мм и не менее четверти диаметра продольных стержней подколонника.

Расстояние между сетками следует назначать не более четверти глубины стакана и не более 200 мм.

Подколонник ниже дна стакана армируется по общему принципу армирования подколонников. Продольная рабочая арматура подколонника, устанавливаемая по расчету, должна проходить внутри ячеек сеток поперечного армирования.

а отдельные ленты; б перекрестные ленты

Рисунок 7.7 - Ленточные монолитные фундаменты под колонны

Рисунок 7.8 - Пример ленточного фундамента под связевой панелью

Сплошные фундаменты выполняют: плитными безбалочными, плитнобалочными и коробчатыми (рисунок 7.9). Наибольшей жесткостью обладают коробчатые фундаменты. а плитный безбалочный; б плитно-балочный; в коробчатый

Рисунок 7.9 - Сплошные фундаменты под колонны

Плитные и свайные фундаменты

7.3Колонны

Общие данные

• от числа этажей в пределах высоты колонны:
• 1 - одноэтажные;
• 2 - двухэтажные;
• 3 - трехэтажные;
• от расположения колонны в каркасе здания по высоте:

КВ - верхние;

КС - средние;

КН - нижние;

КБ - на всю высоту здания (бесстыковые);

• от числа консолей в пределах этажа:

О - одноконсольные;

Д - двухконсольные.

Двухконсольные колонны устанавливаются по средним осям здания, одноконсольные - по крайним осям. Кроме того, одноконсольные колонны могут устанавливаться по средним осям при одностороннем примыкании диафрагм жесткости поперечного направления в лестничных клетках.

Бесконсольные колонны устанавливаются по средним осям зданий (при двухстороннем примыкании к ним диафрагм жесткости поперечного направления) и в лестничной клетке (при использовании диафрагм жесткости поперечного направления).

Расчет колонн

Рисунок 7.10 - Сечение с сосредоточенной симметричной арматурой

Рисунок 7.11 - Сечение с распределенной арматурой ξ ξ R ≤

.

а - сечение с распределенной арматурой; б - эпюры деформаций; в эпюры напряжений при действии усилий N гр и M гр

Рисунок 7.12 - Сечение с распределенной арматурой при ξ ξ R >

где Мх и Му - моменты внешней силы N в плоскостях симметрии х и у относительно центра тяжести сечения;

0 0 и y x M M -предельные моменты в плоскостях симметрии х и у относительно центра тяжести сечения при действии внешней продольной силы, приложенной в центре тяжести сечения.

Места строповки колонны и места опирания колонн при транспортировании рекомендуется устанавливать так, чтобы эти расчеты не приводили к увеличению армирования.

Конструирование колонн

В одном плоском каркасе продольные рабочие стержни рекомендуется принимать, как правило, одного диаметра. При применении двух различных диаметров они должны отличаться не менее чем на два номера.

При необходимости продольные стержни можно выполнять спаренными, без зазора между ними в соответствии с 10.3.5 СП 63.13330.2012.

В местах стыкования продольной рабочей арматуры внахлестку без сварки поперечные стержни устанавливаются на расстоянии не более 10 d и не более 300 мм.

При назначении расстояния между поперечными стержнями и хомутами не принимаются во внимание сжатые продольные стержни конструктивной арматуры диаметром 12 мм, не учитываемые в расчете.

а из ранее согнутых и сваренных хомутов; б со спиральной арматурой

Рисунок 7.13 - Пространственные арматурные каркасы без промежуточных стержней

Если крайние плоские сварные каркасы, расположенные у противоположных граней, с промежуточными продольными стержнями, то они, по крайней связываются с продольными стержнями противоположной грани с помощью поперечных стержней или шпилек, устанавливаемых по длине каркаса на том же расстоянии, что и поперечные стержни плоских каркасов. Такие соединительные стержни не ставят при ширине грани до 500 мм, если число продольных стержней у этой грани не более четырех.

Плоские каркасы рекомендуется объединять в пространственный каркас приваркой соединительных поперечных стержней.

а - колонны, внецентренно сжатых в одной плоскости; б - колонны, внецентренно сжатые в обеих плоскостях; 1 - плоский каркас; 2 - соединительный стержень (поперечный привариваемый стержень или шпилька)

Рисунок 7.14 - Примеры конструкций пространственных каркасов сварных колонн (в скобках приведены размеры граней при толщине защитного слоя до продольной арматуры не менее 25 мм)

При образовании общего пространственного сварного каркаса колонны отдельные поперечные стержни плоских каркасов при пересечении их другим плоским каркасом или закладной деталью (например, в месте сопряжения сварных каркасов распорки и ветви в двухветвевой колонне) можно вырезать, при этом вместо вырезанных поперечных стержней должны быть предусмотрены шпильки.

1 - плоские сварные каркасы; 2 - поперечные отдельные стержни, привариваемые точечной сваркой к продольным стержням плоских каркасов

Рисунок 7.15 - Конструкции сварного пространственного каркаса

1 - поперечный стержень плоского каркаса; 2 - соединительный стержень

Рисунок 7.16 - Деталь сварки пространственного каркаса

1 - продольные стержни; 2 - поперечные стержни

Рисунок 7.17 - Схема плоского сварного арматурного каркаса

Если на заводе-изготовителе отсутствуют сварочные клещи, то плоские сварные каркасы объединяют в пространственные с помощью шпилек и скоб, которые привариваются к поперечным стержням протяженными швами (рисунок 7.18) длиной не менее 6 dw (здесь dw - диаметр хомута).

При наличии соответствующих гибочных машин пространственные каркасы допускается изготовлять из плоских арматурных сеток.

Рисунок 7.18 - Соединение сварных каркасов скобами

Конструкция хомутов в вязаных каркасах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегиба хомутов, а эти перегибы - на расстояниях не более 400 мм по ширине грани колонны, перпендикулярной к плоскости изгиба, и не более 500 мм по ширине грани, параллельной плоскости изгиба. При ширине грани не более

400 мм и не более четырех продольных стержнях у этой грани охват всех продольных стержней производится одним хомутом.

Длину продольных стержней каркасов рекомендуется назначать так, чтобы исключить устройство стыков. В случае необходимости соединения по длине заготовок арматурных стержней применяется контактная стыковая сварка.

Рисунок 7.19 - Примеры конструкций вязаных каркасов колонн, внецентренно сжатых в обеих плоскости (в скобках приведены размеры граней при толщине защитного слоя до продольной арматуры не менее 25 мм)

Рисунок 7.20 - Армирование консоли колонн при шарнирном опирании ригеля

7.4Ригели

Общие данные

• двухполочные - для опирания многопустотных и ребристых плит;
• однополочные - для опирания многопустотных и ребристых плит;
• однополочные, применяемые только в лестничных клетках;
• консольные - для опирания многопустотных плит балконов;
• бесполочные применяемые на торцах зданий в лестничных клетках при перекрытии из многопустных и ребристых плит;
• прямоугольного сечения.

Ригели, в зависимости от их местоположения, подразделяются на три группы: рядовые, торцевые и у температурных швов, лестничные. Ригели перекрытий массового применения из ребристых плит выполняют высотой сечения 600 мм для пролетов 9, 6 и 3 м и высотой сечения 800 мм - для пролетов 6 и 9 м. Ригели перекрытий массового применения из многопустотных плит выполняют высотой 450 мм для пролетов 3, 6 и 7,2 м, высотой 600 мм - для пролета 9 м.

Расчет ригелей

где Q - поперечная сила в сечении, проходящем через точку теоретического обрыва; w sw sw sw S A R q = - усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента.

За точку теоретического обрыва принимается нормальное сечение, в котором внешний момент равен предельному моменту без учета обрываемой арматуры Mult (рисунок 7.21).

1 - точки теоретического обрыва; 2 - эпюра моментов

Рисунок 7.21 - Обрыв растянутых стержней на опоре и в пролете

Конструирование ригелей

1 сетка с рабочей арматурой; 2 - пространственный арматурный каркас; 3, 4, 6 -закладное изделие; 5 - отгиб

Рисунок 7.22 - Схема армирования опорной зоны ригеля с шарнирным опиранием

Рисунок 7.23 - Пример боковой поверхности ригеля, образующей после омоноличивания растворные шпонки

• а пространственный арматурный каркас при соединительных стержнях, привариваемых к вертикальным стержням; б - пространственный арматурный каркас при шпильках, привязываемых к продольным стержням; 1 шпилька (соединительный стержень)

Рисунок 7.24 - Пространственные арматурные каркасы при отсутствии кручения

7.5Ребристые плиты перекрытий и покрытий Общие данные

Рисунок 7.25 - Опалубочный чертеж ребристой плиты размерами 5,65×1,485 м

Расчет ребристых плит

Полки плит при соотношении l 2 : l 1 > 2, работающие преимущественно в одном направлении, рассчитываются как неразрезные балочные и армируются сетками с рабочей арматурой в одном направлении.

Армирование ребристых плит

1, 2, 3 арматурный каркас; 4, 5, 6 - арматурная сетка; 7 - монтажная петля

Рисунок 7.26 - Армирование ребристой плиты размерами 5,65×1,485 м (напрягаемая арматура условно не показана)

7.6Многопустотные плиты перекрытий и покрытий Общие данные

Номинальное расстояние между центрами пустот в плитах следует принимать не менее 185 мм (расстояние между пустотами - не менее 26 мм).

Рисунок 7.27 - Опалубочный чертеж рядовой многопустотной плиты размерами 5,65×1,49 м

Расчет многопустотных плит

Конструирование многопустотных плит

Заделка пустот в торцах плит, если это предусмотрено в рабочих чертежах, должна быть выполнена бетонными цилиндрами заводомизготовителем, а при их отсутствии - на строительной площадке раствором марки не ниже 100.

7.7Элементы жесткости

1 рабочая растянутая арматура; 2 арматурный каркас; 3, 4, 5 - арматурная сетка; 6 -монтажная петля

Рисунок 7.28 - Армирование рядовой многопустотной плиты размерами 5,65×1,49 м

Стены ядер жесткости могут выполняться из сборного железобетона аналогично сборным диафрагмам жесткости, из монолитного бетона или из кирпича.

Конструкция сборного ядра жесткости состоит из колонн, объединенных плоскими диафрагмами жесткости.

1 диафрагма жесткости; 2 закладная деталь; 3 - закладная деталь (хомут) в колонне; 4 - колонна

Рисунок 7.29 - Узел примыкания диафрагмы жесткости к колонне

1 монтажная петля; 2 закладная деталь; 3 - арматурный блок; 4 - арматурная сетка

Рисунок 7.30 - Пример армирования диафрагмы жесткости

7.8Наружные стеновые панели

• несущие;
• самонесущие;
• ненесущие.

• однослойные;
• двухслойные;
• трехслойные.