Вертикальные несущие конструкции многоэтажных зданий

К вертикальным несущим конструкциям многоэтажных зданий относятся стены, колонны и диафрагмы жесткости. В связевых каркасах средние колонны работают близко к схеме центрального сжатия. Но из-за несовершенств в конструкциях принято считать по схеме со случайным эксцентриситетом. Крайние колонны каркаса работают как внецентренно сжатые. Внецентренное сжатие испытывают колонны в рамных каркасах.

Разрезка колонн в сборных каркасах может быть поэтажная или многоэтажная но высотой не более трех этажей (рис.20.1). Это ограничение принято из-за транспортных требований.

Рис.20.1.Разрезка многоэтажного здания на сборные элементы

Колонны армируются как правило равномерно по сечению или симметрично плоскости доминирующих изгибающих моментов. Продольная арматура принимается не выше А500, реже А600, поперечная – А240 – А300. Продольная и поперечная арматура собирается в пространственные каркасы.

Железобетонные фундаменты

Фундаментные конструкции практически всех зданий и сооружений выполняются из железобетона – монолитного или сборного. Фундаменты мелкого заложения принято различать трех типов:

- ленточные – под несущими и ограждающими стенами, под рядами колон в одном или двух направлениях (рис.21.1, 21.2);

- одиночные, столбчатые – под колонны или стойки;

- сплошные или массивные – выполняются под всем сооружением или технологическим оборудованием.

Ленточные фундаменты устраивают для передачи нагрузкина основаниеот протяженных элементов строительных конструкций – стен зданий и сооружений, опорных рам оборудования и т.п. Ленточные фундаменты имеют, как правило, вид непрерывных стен или перекрестных балок. Под рядами колонн ленточные ф-ты устраивают при их близком расположении или при слабых или неоднородных грунтах.

Ленточные фундаменты изготавливаются из сборного или монолитного бетона и железобетона. Подошва ленточных фундаментов имеет, как правило, уширение для снижения давления на грунты основания.

Рис.21.1.Сборные ленточные фундаменты по стены: а-общий вид сборного фундамента состоящего из блоков (1) и подушек (2); б-типы сборных подушек – сплошные, ребристые и пустотелые.

Рис.21.2. Ленточные монолитные фундаменты под колонны: а - одиночный ряд колонн; б – перекрестный ленточный фундамент; в,г – армирование ленточного фундамента; 1- ребро ленты; 2 – полка; 3 – сварные каркасы; 4 – нижние сварные или вязанные сетки

Одиночные или столбчатые фундаменты - представляют собой столбы с развитой опорной частью, передающие на грунт сосредоточенные нагрузки от колонн (рис.21.3), стен углов зданий, опор рам, балок, ферм, арок и других элементов.

Столбчатые фундаменты под отдельные опорыделают цельными или составными из железобетонных блоков и плит. Для установки колонн в верхней части отдельных фундаментов устаиваются углубления – «стаканы» для заделки колонн бетоном. Такие фундаменты принято называть стаканного типа.

Фундаменты больших размеров делают составными из отдельных блоков и плит, что удобно для изменения формы и величины фундаментов. При больших нагрузках и эксцентриситетах чаще всего используются монолитные столбчатые фундаменты. В производственных зданиях верх стакана устанавливается на уровне земли для облегчения монтажа колонн, выполняемый после засыпки котлована.

Бетон – тяжелый В15-В25.

Армирование – подошва армируется сварными сетками. Защитный слой не менее 35мм с подготовкой и 70мм – без гравийно-песчаной подготовки.

Сборные колонны заделывают в стаканы – глубина заделки не менее 1,5 большего размера стороны сечения. Зазоры заполняют бетоном на мелком заполнителе.

Рис.21.3.Сборные железобетонные фундаменты колонн стаканного типа: а общий вид; б – сечение стакана; в – установка колонны в стакан фундамента

Монолитные отдельныефундаменты устраивают под сборные и монолитные каркасы (колонны (рис.21.4)).

В монолитных фундаментах для сборных колонн приняты – удлиненный подколонник и плита может быть многоступенчатой.

Для монолитных колонн – по форме ступенчатые, пирамидальные (рис.21.4)

Армирование – сварные сетки в плите и пространственные каркасы в подколоннике.

Отдельные фундаменты на свайном основании, чаще выполняются в монолитном варианте и состоят из свай и монолитного ростверка на который опирается колонна (рис.21.5).

Рис.21.4. Монолитный отдельный фундамент под сборную колонну: общий вид и схема армирования; б – армирование стенок стакана

Рис.21.5. Монолитный ростверк свайного фундамента под колонну: а – вид сверху; б – схема армирования; в – схема распределения усилий

Сплошные фундаменты сооружаются под всей площадью здания и представляют собой сплошную, ребристую (кессонную), безбалочную или коробчатую железобетонную плиту. Этот тип фундаментов рекомендуется применять для снижения неравномерности деформаций при слабых, просадочных (грунты существенно снижающие свои свойства при замачивании) и набухающих (грунты, увеличивающиеся в объеме при замораживании) грунтах.