Clădiri rezidențiale cu mai multe etaje dintr-un cadru prefabricat. Cadru de clădiri industriale. Instalarea clădirilor cu mai multe etaje cu un cadru de oțel

Conectați unul la altul în două direcții într-un sistem spațial neschimbător.

În funcție de metoda de asigurare a rigidității spațiale și de natura sarcinilor orizontale percepute, cadrele din oțel ale clădirilor pot avea o structură lipită, cadru sau combinată. Mai tipic pentru clădirile cu mai multe etaje cu cadru de otel este o schemă de cadru, în care rigiditatea spațială a cadrului este asigurată de rigiditatea stâlpilor, a traverselor și a joncțiunilor acestora. Coloanele, barele transversale și joncțiunile lor percep atât sarcini verticale, cât și orizontale.

În plus, execuția clădiri mari cu echipa națională structura de beton datorită prezenței unor echipamente mari de asamblare. Clădirile cu mai multe etaje de până la 30 m înălțime pot fi asamblate folosind macarale convenționale, în timp ce structurile cu înălțimea de peste 50 m necesită macarale special concepute pentru a suporta greutatea pieselor fără a se îndoi.

În Brazilia, majoritatea pieselor prefabricate sunt realizate din beton de auto-concesiune, care se caracterizează prin fluiditate ridicată și prelucrabilitate ridicată. Acest tip de beton elimină vibrațiile și reduce timpul de deformare. Betonul de înaltă rezistență este indicat pentru opere de artă precum poduri și baraje, sau pentru spații care necesită deschideri mari cu structuri subțiri și mai puține piese, precum stâlpii.

Cu o schemă de cadru a cadrului, nodurile lucrează pentru eforturi de aceeași ordine, este posibilă unificarea nodurilor și a elementelor acestora, se asigură deformații netede și încărcare uniformă a fundațiilor, precum și utilizarea aceluiași tip de soluții pentru stâlpi, traverse de bază și ancore.

Treapta coloanelor este luată ca multiplu de b m, deschideri - 6, 9, 12 m sau mai mult. Pentru a utiliza panouri unificate pentru pereti se recomanda sa se ia inaltimea pardoselilor ca multiplu de 600 mm.

În ciuda progreselor tehnologice, nu este neobișnuit să găsești cei care simt că oferta de proiecte prefabricate de arhitectură și peisaj în țară este încă insuficientă. Pentru arhitectul Arnaldo Martino, companiile stabilite în țară trebuie să investească în crearea de noi produse care să răspundă în special nevoilor pieței și sociale, precum construcția de locuințe de interes social. „Este deosebit de important să explorezi soluții hibride sau mixte în care oțelul și betonul își pot demonstra împreună potențialul structural enorm”, conchide el.

Coloanele sunt realizate, de regulă, dintr-o secțiune în I solidă - dintr-un profil laminat sau alcătuit din foi. Pentru sarcini grele se folosesc coloane de secțiune transversală, formate din trei foi. Este posibil să se utilizeze stâlpi cu o secțiune prin două canale sau grinzi în I (Fig. 48, a). Lungimea unităților de montare ale coloanelor este atribuită în funcție de rigiditatea secțiunii, de caracteristicile mecanismelor de ridicare, de condițiile de fabricație și de transport; cel mai adesea este luată egală cu 8-15 m, adică o înălțime de 2-3 etaje.

Compatibilitate corectă. Adoptarea sistemelor de construcție prefabricate a asigurat rapiditatea de execuție a complexului administrativ, a cărui structură este formată din stâlpi, grinzi, plăci și panouri de acoperire din beton, care au fost îmbinate în așa fel încât să transforme sistemul într-unul hiperstatic. Construiți orizontal și vertical într-o rețea modulară de 1,25 m pentru compatibilitate între elemente precum podele, tavane, pereți despărțitori și cărămizi metalice.

Locuri libere. Grinzile armate au fost conectate la o placă, rezultând o grindă continuă cu trei travee. Întregul capac a fost realizat din panouri prefabricate din beton. Rezultatul: o adevărată simbioză de calitate, confort și stil profesional, sinonimă cu o clădire de o calitate excepțională. Pereții exteriori montați într-o singură unitate sunt o garanție a durabilității. Pe lângă performanța ridicată și întreținerea minimă, capacul din oțel galvanizat acoperit cu plastisol vă protejează clădirile temporare de flăcări, intemperii extreme și daune accidentale.

Îmbinările stâlpilor sunt proiectate cu capete frezate, iar elementele de montare sunt conectate cu șuruburi de prindere (Fig. 48, b). Astfel de îmbinări sunt ținute de forțele de frecare. La etajele superioare, cu o valoare mică și mică a forței normale, îmbinările stâlpilor sunt opărite de-a lungul conturului. De asemenea, se folosesc îmbinări acoperite cu suprapuneri cu suprapuneri pentru sudare.

Pantofii coloanelor clădirilor cu mai multe etaje funcționează sub acțiunea unor forțe normale mari cu excentricități ușoare și forțe transversale. În acest sens, pantofii au un design simplu și sunt confecționați dintr-o placă de bază din oțel cu o grosime de 100-200 mm. Presiunea de la stâlp la pantof este transmisă prin suprafețele frezate ale capătului stâlpului și vârfului plăcii (Fig. 48, c). Forțele transversale în punctul de conjugare sunt percepute prin frecare. Coloanele sunt conectate la plăci prin sudură.

La interior, pereții din oțel galvanizat sunt din poliester, oferindu-le rezistență ridicată la impact și curățenie absolută. Pardoseala este formată dintr-un cadru rigid din oțel galvanizat și o bază din tablă de aluminiu galvanizat, care oferă o senzație de soliditate și rezistență. În plus, designul previne orice contaminare, deoarece material termoizolant situat în vârful stratului subteran. În funcție de utilizarea structurilor modulare, există și un set complet pardoseli, Pune un covor.

Structura acoperișului oferă o izolație de primă clasă. Terasa de pe acoperiș, montată într-o singură carcasă, este rezistentă la tot felul de impacturi. Este acoperit cu plastisol profilat din otel galvanizat tratat, reflecta razele soarelui pentru a reduce caldura. În interior, tavanul previne problemele de condens. Este realizat din același oțel galvanizat acoperit cu poliester ca și pereții și, prin urmare, necesită foarte puțină întreținere.

CU placă de bază asezat pe un mortar de ciment-nisip. Grosimea sosului trebuie să fie de cel puțin 50 mm.

Orez. 48. Cadru de oțel al unei clădiri cu mai multe etaje:

a - secțiuni de coloane; b - îmbinarea stâlpilor în înălțime; c - pantof coloană; e - fixarea unei grinzi pe un stâlp cu secțiune în I; d - la fel, la coloana secțiunii transversale; e - tavan de panouri de dimensiuni mari, g, a - pe pardoseală din oțel

Ușile galvanizate nichelate au un miez izolator care reduce pierdere de căldură, iar cadrul din aluminiu anodizat este echipat cu o garnitură de cauciuc etanșă. Echipat cu un mecanism de neutralizare interioară, încuietoarea este cel mai bun atu împotriva furtului și a vandalismului. Un prag scăzut facilitează accesul și vă permite să respectați Legea privind discriminarea persoanelor cu dizabilități.

Ferestrele care se deschid sunt echipate cu mânere de blocare. Ferestrele sunt termopan pentru a asigura performante termice si acustice optime. Sticla nuantata de bronz reduce reflexiile solare iar rezistenta lor termica previne problemele de condens.

Șuruburile de ancorare încorporate în fundațiile din beton armat sunt proiectate numai pentru sarcini de instalare.

Barele transversale ale tavanelor între podea sunt utilizate în cele mai multe cazuri ale unei secțiuni în I. Ele se potrivesc cu coloanele prin sudare folosind plăci orizontale (Fig. 48, d, e).

Plafoanele din clădirile cu mai multe etaje, împreună cu o capacitate portantă mare, trebuie să îndeplinească cerințele de izolare fonică, izolare la vibrații și să aibă o rigiditate suficientă. Sunt utilizate mai multe tipuri de suprapuneri.
Pe traversele de oțel se pot așeza panouri de beton armat de dimensiuni mari sau plăci de dimensiuni mici (Fig. 48, e). În acest din urmă caz, barele transversale sunt așezate grinzi de oțel cu treapta de 2-3 m. Se mai folosesc pardoseli de beton armat monolit obisnuit.

Aspect modular al clădirii. Instalarea unei tălpi izolate va fi luată în considerare în funcție de condițiile șantierului, masa totală a clădirii și sarcinile. În ciuda ușurinței sale, această izolație polimerică rigidă sporește rezistența structurală pe termen lung, garantând în același timp eficienta buna utilizarea energiei.

Designul clădirii asigură o protecție optimă împotriva incendiilor în caz de incendiu. Utilizarea materialelor incombustibile în toate placarile exterioare și placarea interioară a pereților și tavanelor are ca rezultat o reducere a sarcinii termice potențiale. Portbagajul de acoperiș oferă o oră și jumătate rezistență la foc pentru clădirile modulare cu mai multe etaje. O gamă completă de sisteme HVAC poate spori confortul pasagerilor.

Indicatorii tehnici și economici buni au suprapuneri pe pardoseala din oțel a unui profil în formă de cutie, nervurat sau ondulat, pe care este așezat un strat de beton (Fig. 48, g, h). Pungile din oțel sunt atât armare, cât și cofraje fixe pentru plăci.

Principalele dezavantaje ale unui cadru de oțel sunt scăderea rezistenței în timpul temperaturi mari ah și susceptibilitatea la coroziune într-un mediu agresiv. Pentru a proteja cadrul de oțel de coroziune și pentru a crește rezistența la foc (mai ales în zonele cu posibil incendiu), elementele acestuia sunt acoperite cu compuși speciali sau protejate cu ipsos (sau beton) pe o plasă de oțel, cărămidă, gips, beton sau expandat. plăci de beton argilos. Cu o astfel de protecție, limita de rezistență la foc structuri de otel crește de la 0,25 la 0,75-5,25 ore.Se folosește și o astfel de vopsire a structurilor care, sub influența temperaturilor ridicate, formează un strat de spumă și protejează astfel cadrul de oțel de expunerea directă la foc.

Pe lângă funcția lor principală, lifturile și casele scărilor oferă adesea și stabilitatea orizontală a unei clădiri, în întregime sau parțial. În general, aceste cuști sunt realizate folosind pereți de beton sau cărămidă, alcătuiți de obicei din blocuri de beton. Aceste cuști pot fi însă realizate din elemente prefabricate din beton, care oferă antreprenorului beneficiul unui proces de construcție mai eficient.

Când cuștile sunt realizate din beton sau pereti de caramida, construcția se face de obicei pas cu pas. Aceasta este metoda cea mai comună, deoarece podeaua poate fi așezată pur și simplu pe pereții cuștii. După așezarea podelei, este prevăzută o suprafață de lucru sigură pentru instalarea panourilor de cofraj ale părții următoare a cuștii. Este foarte rar ca o cușcă să fie ridicată pe mai multe etaje înainte de începerea construcției restului clădirii.

Cadrul este un sistem de pivot elemente portante - grinzi verticale (coloane) și orizontale (bare transversale), unite prin discuri de podea orizontale rigide și un sistem de legături verticale.

Principalul avantaj al sistemelor de cadru este libertatea soluțiilor de planificare, datorită stâlpilor rar distanțați, care au trepte lărgite în direcțiile longitudinale și transversale. Sistemul se caracterizează printr-o împărțire clară în structuri portante și de închidere. Cadrul portant (stâlpi, bare transversale și discuri de podea) preia toate sarcinile, iar pereții exteriori acționează ca structuri de închidere, luând doar propria greutate (pereți autoportanți). Acest lucru face posibilă utilizarea materialelor rezistente și rigide - pentru elementele de susținere ale cadrului și căldură - materiale izolate fonic - pentru cele de închidere. Utilizarea materialelor de înaltă performanță face posibilă obținerea unei reduceri a greutății clădirii, ceea ce are un efect pozitiv asupra proprietăților statice ale clădirii.

Celulele în loc pot oferi rigiditate orizontală unei clădiri fără probleme. Volumul armăturii verticale este încă obiectul unui studiu detaliat. Pereții de zidărie practic nu au rezistență la tracțiune. În funcție de încărcarea lor verticală, ele pot contribui într-o oarecare măsură la rigiditatea orizontală a unei clădiri. Studiul a arătat că este demonstrată necesitatea unor pereți suplimentari pentru stabilizare.

Betonul prefabricat oferă beneficii doar atunci când proiectul este pregătit integral de arhitect, birou de proiectare iar antreprenorul să evite orice adaptare în timpul construcției. Această soluție se distinge prin viteza de implementare și calitate superioară elemente. Producția de elemente prefabricate este asigurată de muncitori instruiți și intervine într-un mediu controlat și continuu, ferit de orice influență atmosferică. Înainte de a fi transportate la șantier, elementele sunt supuse unor controale interne de calitate deosebit de stricte.

Cadru construiesc, de regulă, clădiri publice și administrative. ÎN anul trecut de asemenea, construiesc clădiri rezidențiale cu mai multe etaje cu cadru. În clădiri cu cadru complet cadrul de susținere este format din stâlpi și bare transversale, realizate sub formă de grinzi pentru susținerea structurilor planșeului. Coloanele și barele transversale legate între ele formează cadre portante care percep sarcinile verticale și orizontale ale clădirii.

De obicei, instalarea elementelor necesită un timp scurt. O cușcă cu mai multe etaje poate fi așezată într-o singură zi. Un grup de 3 persoane este de asemenea suficient pentru a asambla majoritatea elementelor. După instalare, elementele trebuie conectate între ele. În funcție de soluție, acest lucru se face cu un fiting umed sau uscat. Montarea umedă utilizează fie armături, fie beton sau fier de armare, teci și mortar. Îmbinările uscate se realizează prin sudură sau șuruburi. O îmbinare uscată necesită mai puțină muncă și oferă rezistență finală imediată.

R Rolul elementelor de închidere este îndeplinit de pereții exteriori În clădirile de acest tip se realizează pereți exteriori cu balamale sau autoportante.

Pereți cortină sub formă de panouri cu balamale atașate de coloanele exterioare ale cadrului. Pereții exteriori autoportanți se sprijină direct pe fundații sau pe grinzile de fundație instalate de-a lungul fundații coloane. Pereții autoportanți sunt atașați de coloanele cadrului. În clădirile cu un cadru incomplet, pereții exteriori sunt realizați portanti, iar coloanele sunt așezate numai de-a lungul axelor interne ale clădirii. În acest caz, barele transversale sunt așezate între coloane și, uneori, între coloane și pereții exteriori. Un astfel de tip constructiv de clădire în construcție modernă are aplicare limitată.

Cu toate acestea, în cazul îmbinărilor cu șuruburi, pereții nu pot contribui la stabilitatea orizontală a clădirii, ceea ce poate fi un dezavantaj. În practică însă, îmbinările sudate sunt foarte rare. Intervenția echipelor de montatori specializati contribuie la optimizarea procesului de construcție, întrucât antreprenorul își poate folosi muncitorii în altă parte.

Cușca liftului necesită spațiu limitat pentru a evita incidentele la instalarea liftului. În primul rând, planeitatea și perpendicularitatea sunt cea mai frecventă problemă în metodele tradiționale. Fabricarea controlată a elementelor prefabricate nu numai că limitează abaterile dimensionale, dar asigură și faptul că suprafețele elementelor sunt perfect plane. Deviațiile dimensionale limitate sunt compensate și in situ de conexiunile dintre elemente, ceea ce facilitează și instalarea elementelor complet vertical.

O clădire de orice tip nu trebuie doar să fie suficient de puternică: să nu se prăbușească sub acțiunea sarcinilor, dar să aibă și capacitatea de a rezista la răsturnarea sub acțiunea sarcinilor orizontale și să aibă rigiditate spațială, adică capacitatea, atât în ​​ansamblu, cât și în părțile sale individuale, pentru a-și menține forma inițială sub acțiunea forțelor aplicate.

Suprafețele netede ale suprafețelor expuse oferă, de asemenea, un finisaj direct sub vopsea, ipsos sau gresie. Produsele prefabricate sunt mai scumpe decât componentele compozite datorită producției și transportului lor. Dar comparația nu poate fi limitată doar la produs. Soluțiile prefabricate din beton creează alte economii care, în cele din urmă, le fac mai puțin costisitoare: salariile forței de muncă, costurile cofrajelor și timpul de construcție. Este de la sine înțeles că costul total depinde de tipul de proiect, de disponibilitatea și aspectul site-ului și de tipul de soluție la cheie.

Rigiditatea spațială a clădirilor fără cadru este asigurată de pereții transversali exteriori și interiori portanți, inclusiv pereții scărilor conectați la pereții longitudinali exteriori, precum și tavanele interplaneare care leagă pereții și le împart pe înălțimea clădirii în niveluri separate. .

Schema structurală a clădirilor: a - cu cadru complet; b - cu un cadru incomplet; 1 - coloane; 2 - bare transversale; Z - panouri de podea; 4 - pereți exteriori portanti

Casele scărilor au cerințe stricte de rezistență la foc care acționează ca ieșiri de urgență. Pereții cavitati, numiți și pereți dubli, încăperi sau pereți de cofraj, constau din două panouri netede din beton armat care sunt legate între ele. La șantier, golul dintre panouri este armat și umplut cu beton pentru a forma un perete monolit. Pereții sunt de obicei realizati în etape, dar dacă elementele sunt înclinate pe loc, se poate obține o înălțime a peretelui de 10 m dintr-o singură bucată.



Cladire cu pereti exteriori portanti si cadru interior: 1 - pereti portanti; 2 - pereții scării; 3 - coloane; 4 îmbinări de stâlpi; 5 - bare transversale (curse); 6 - placa de podea

Cu toate acestea, în practică, acest lucru este excepțional. Aceasta garantează conformitatea produsului cerinte tehnice standardele de produs. Când cușca acționează ca o scară, rulmenții prefabricați sunt de obicei plasați pe profile de oțel care sunt prinse cu șuruburi pe pereții cuștii. Scările prefabricate sunt așezate pe rulmenți. Sunt posibile modele mai mari și mai complexe, combinând, de exemplu, un lift și casele scărilor cu facilitati sanitare. Suprapunerea elementelor tubulare este o soluție la cheie gata de utilizare printre cele mai comune.

Clădire cu cadru complet: 1 - coloane; 2 - pereti cortina; 3 - bare transversale; 4 - pereții scării

Sistem de cadru cel mai adesea folosit în proiectarea de masă și unic clădiri publice pentru diverse scopuri și înălțimi. Acest sistem este inferior sistemului fără cadru în ceea ce privește costurile forței de muncă și timpul de construcție.

Dimensiunea maxima este de 3,4 m pentru inaltime si latime. În unele cazuri, elementele tubulare pot duce la transporturi excepționale din cauza dimensiunii sau greutății lor. În acest caz, transportul lor la șantier necesită o permisiune specială. Până în prezent, nu există standarde pentru elementele tubulare pentru această aplicație.

O altă soluție la cheie, situată la jumătatea distanței dintre soluțiile de pereți tubulari și elementele tubulare, utilizează treptat pereți plini legați de șantier folosind fiare de retur și conducte de aer sau îmbinări cu șuruburi. Îmbinările sudate sunt posibile în principiu, dar rar întâlnite în practică. Pereții suprapusi sunt, de asemenea, interconectați prin fiare de călcat și canale de aer sau îmbinări cu șuruburi.

O clădire cu cadru este mai dificil de încălzit, deoarece se obțin premisele O volum mai mare, este mai dificil să proiectați o rețea de dispozitive de încălzire, ținând cont de cerințele sanitare și igienice. În principiu, fiecare cameră individuală ar trebui să aibă un proiect individual de încălzire și ventilație, ceea ce creează anumite dificultăți pentru clădirea în ansamblu, crescând semnificativ costul lucrărilor de proiectare, construcție și exploatare. În același timp, pereții despărțitori au o inerție termică mare, încălzindu-se mult mai repede și degajând căldură.

Având în vedere toate cele de mai sus, până de curând era interzisă utilizarea sistemelor de cadru în dezvoltarea rezidențială de masă. Structurile de cadru au fost utilizate în principal în divertismentul, partea expozițională a clădirilor publice. În același timp, de regulă, schema structurală a structurii a fost complexă, adică sistemul de cadru a fost combinat cu sistemul fără cadru în partea administrativă - din condițiile de eficiență economică a construcției și exploatării structurii, siguranța la incendiu și calitățile sale de mediu.

Cu toate acestea, preferința acordată sistemelor de cadru este asociată cu cerințe funcționale pentru flexibilitatea soluțiilor de amenajare a spațiului pentru clădirile publice și nevoia de reamenajări repetate a acestora în timpul funcționării. Din punct de vedere al libertății de planificare, posibilitatea de a crea hale cu deschidere mare - avantajele de amenajare ale sistemelor de cadru față de cele fără cadru sunt evidente.

În același timp, ar trebui să ne amintim și despre deficiențele sistemului de cadru. În medie, clădirile cu cadru sunt de 3-7 ori mai scumpe decât cele fără cadru, așa cum arată o analiză pe termen lung a indicatorilor tehnici și economici pentru anii 70-80 ai secolului XX, ținând cont de producția industrială a majorității portante. elemente.

Într-un sistem de cadru, este mult mai dificil și mai costisitor să se realizeze bariere verticale de incendiu ( firewall-uri), prin urmare, în timpul incendiilor, de regulă, un întreg nivel al unei clădiri cu cadru, limitat de tavane, arde. Acest lucru creează dificultăți suplimentare în proiectarea căilor de evacuare.

Sistem structural cadru: 1 - stalpi cadru; 2 - bare transversale ale cadrului; 3 - pardoseli prefabricate; 4 - balamale exterioare panou de perete

Schema cadrului unei clădiri cu mai multe etaje: 1- coloane; 2 - bară transversală; 3- plăci de podea; 4-panouri de pereți exteriori

Vedere generală a clădirilor cu sistem structural de cadru: a - public; b - industrial

1 - stâlpi de susținere, 2 - plăci de podea, 3 - traverse portante și contravântuite, 4 - diafragme de rigiditate a căilor de evacuare, 5 - arbore tehnologic, 6 - rampe de scări, 7 - pereți exteriori autoportanți

În clădirile cu cadru, întreaga sarcină este transferată pe cadru, adică un sistem de elemente verticale (coloane) și elemente orizontale (grinzi și bare transversale) interconectate.
Cadre utilizate în inginerie civilă sunt clasificate pe baza de materiale:

    cadru de beton, executate in variante prefabricate, monolitice sau prefabricate-monolitice;

    carcasă metalică, folosit adesea în construcția de clădiri publice și civile cu mai multe etaje ridicate conform proiectelor individuale;

    rama de lemnîn clădiri nu mai mari de două etaje.

cadru din beton armat

carcasă metalică

rama de lemn

Conform compoziției și amplasării traverselor în planul clădiriiîn clădiri cu cadru
utilizați patru scheme de proiectare :

— eucu traverse transversale;

— IIcu traverse longitudinale;

— IIIcu bare transversale;

— IVfără bară transversală.

Utilizarea structurilor de podea standard de masă moderne determină dimensiunile grilei structurale și de planificare principale a axelor cadrului 6x6 m (cu o grilă suplimentară de 6x3 m).

Atunci când alegeți o schemă structurală, se iau în considerare atât cerințele economice, cât și arhitecturale și de planificare:

- elementele de cadru (coloane, traverse, diafragme de rigidizare) nu trebuie să limiteze libertatea de alegere a soluției de planificare;

- barele transversale ale cadrului nu trebuie să iasă din suprafața tavanului în camerele de zi, ci să treacă de-a lungul limitelor lor.

Schema structurală a unei clădiri cu un cadru fără grinzi:

1 - coloane de cadru; 2 - parchet prefabricat sau monolit

Sistemul de cadru al clădirilor: a - cu o dispunere transversală a traverselor; b - cu un aranjament longitudinal al traverselor; în - o soluție fără șuruburi; 1 - pereti autoportanti; 2 - coloane; 3 - bare transversale; 4 - plăci de podea; 5 - planșeu peste stâlp; 6 - plăci intercoloana; 7 - panou-inserție

Cadru cu traverse transversale este recomandabil în clădiri cu o structură de planificare obișnuită (camine, hoteluri), unde treapta despărțitoarelor transversale este combinată cu treapta structuri portante.

Schema structurală a unei clădiri cu cadru cu traverse transversale

Schema structurală a unei clădiri cu cadru cu o aranjare longitudinală a traverselor

Patru tipuri de sisteme de cadru structural:
a - cu un aranjament transversal al traverselor;
b - cu un aranjament longitudinal al traverselor;

B - cu un aranjament transversal al traverselor;

d - cu un cadru fără rame, în care nu există bare transversale, iar plăcile de podea se sprijină fie pe capitelurile stâlpilor, fie direct pe stâlpi.

1- fundatie; 2 - panouri de gard; 3 - coloane; 4 - traverse longitudinale; 5 - plăci de podea (pardoseală); 6 - traverse transversale

Cadru cu bare transversale longitudinale utilizat în proiectarea clădirilor rezidențiale de tip apartament și a clădirilor publice de masă ale unei structuri complexe de planificare, de exemplu, în clădirile școlare.

Cadru transversal cel mai adesea sunt monolitice și sunt utilizate în clădiri industriale și publice cu mai multe etaje.

Cadru fără traverse se folosesc atat in cladiri industriale, cat si in cladiri civile etajate, tk. din cauza absenței traverselor, această schemă este cea mai potrivită în ceea ce privește arhitectura și planificarea. ÎN acest caz nu există bare transversale, iar un disc de podea prefabricat sau monolit se sprijină fie pe capitelurile (lărgirile) stâlpilor, fie direct pe stâlpi.


Prin natura muncii statice sistemele structurale de cadru ale clădirilor civile sunt împărțite în:

cadru - cu o legătură rigidă a elementelor portante (stâlpi, traverse) la noduri în direcții ortogonale ale planului clădirii. Cadrul preia toate sarcinile verticale și orizontale.

legat de cadru - cu o legătură rigidă la nodurile stâlpilor și traverselor într-o direcție a planului clădirii (crearea structurilor de cadru) și conexiuni verticale distanțate perpendicular pe cadrele cadrului. Legăturile sunt elemente de tijă (cruce, portal) sau diafragme de perete care leagă rânduri adiacente de coloane. Sarcinile verticale și orizontale sunt preluate de cadrele și stâlpii verticali de legături rigide.

comunicare - se disting prin simplitatea soluției constructive a legăturilor stâlpilor cu traverse, dând o fixare mobilă (balamale). Cadrul (coloane, bare transversale) preia doar sarcini verticale. Forțele orizontale sunt transferate la legăturile de rigidizare - miezuri de rigidizare, stâlpi verticali, elemente de tijă.

sistem de cadru
cladirile cu cadru are o mare rigiditate, stabilitate si creeaza libertate maxima de decizie de planificare. Sistemul asigură fiabilitatea în perceperea sarcinilor și uniformitatea deformațiilor cadrelor situate în clădire pe direcțiile longitudinale și transversale. Dezavantajul (cu un cadru prefabricat din beton armat) este dificultatea de a unifica conexiunile nodale din cauza diferitelor cantități de efort în acestea de-a lungul înălțimii clădirii. O astfel de decizie cadru din beton armat alaturi de otel, este folosit in conditii dificile de sol si in regiuni seismice.

La fabricarea unui cadru din beton prefabricat, elementele sale portante sunt tăiate G-, T- Și H-elemente de formă, care permite transferul legăturilor nodale către zonele cel mai puțin solicitate - locuri de momente încovoietoare zero de la sarcinile verticale.

Sistem de contravântuire cadru asigură rigiditate spațială datorită lucrului în comun a cadrelor transversale, a diafragmelor verticale de rigidizare și a plafoanelor care acționează ca discuri tari orizontale. Sarcinile verticale sunt transferate pe cadru ca sistem de cadru. Sarcinile orizontale care acționează perpendicular pe planul cadrelor percep diafragmele de rigidizare verticale și discurile de podea, iar sarcinile care acționează în planul cadrelor sunt percepute de un bloc lipit de cadru format din diafragme de rigidizare verticale și cadre de cadru.

În urma studiilor teoretice efectuate, s-a dovedit că sistemul contravantuit într-un cadru satisface condiția consumului minim de material în structurile verticale de susținere cu rigiditate zero a cadrelor transversale, adică atunci când sistemul se transformă într-un pur comunicare.

Sistem de comunicatii
toate sarcinile verticale sunt transferate la elementele de bază ale cadrului (coloane și bare transversale), iar forțele orizontale sunt percepute prin elemente de legătură verticale rigide (diafragme de perete și miezuri de rigidizare), interconectate prin discuri de podea. În cadrul contravântuit, rezistența și rigiditatea îmbinărilor traverselor cu stâlpi este limitată. Nodurile sunt proiectate cu flexibilitate folosind legături de oțel („pești”) care limitează ciupirea.

Introducerea unui sistem de conectare în producția de elemente ale unui cadru prefabricat din beton armat a făcut posibilă realizarea unei unificări ample a elementelor sale principale (stâlpi și traverse) și conexiunile lor nodale.

În anii '80 ai secolului trecut, a fost elaborată o nomenclatură a produselor industriale din beton armat din seria 1.020-1 (Seria 1.020-1/87 ), care permite construirea atât de clădiri civile, cât și industriale-cadru de orice configurație și număr de etaje. Pe lângă coloane și bare transversale, gama seriei include panouri de podea, diafragme de rigidizare și pereți exteriori.

Dintre elementele unificate, pot fi proiectate cadre cu traverse longitudinale și transversale.

Dimensional sistem compilate in urmatoarele conditii:

    axele stâlpilor, traversele și panourile diafragmelor de rigidizare sunt aliniate cu axele modulare ale clădirii;

    treapta stâlpilor în direcția travei plăcilor este de 3,0; 6,0; 7,2, 9,0 și 12,0 m.

    pasul stâlpilor în direcția travei traverselor corespunde cu 3,0; 6,0; 7,2 și 9,0 m.

    înălțimea etajelor în conformitate cu scopul și modulul mărit ZM este de 3,3; 3,6; 4,2; 6,0 și 7,2 m.

În plus, pentru clădirile de apartamente și rezidențiale specializate (pensiuni, hoteluri, pensiuni etc.), se presupune că înălțimea podelei este de 2,8 m.

Dispunerea diafragmelor de rigiditate poate fi variată, dar este de preferat aranjarea sistemelor de conexiune spațială a secțiunilor deschise sau închise.

Rigiditatea spațială a clădirilor cu cadru este asigurată de:

    lucrare în comun a coloanelor interconectate prin traverse și tavane și formând un sistem neschimbător din punct de vedere geometric;

    instalarea pereților de rigidizare sau a legăturilor verticale din oțel între stâlpi;

    împerecherea pereților scărilor cu structuri de cadru;

    aşezarea în tavane interplanşeu (între coloane) panouri distanţiere.

Elemente structurale. Coloanele au o înălțime de 2-4 etaje, ceea ce permite utilizarea coloanelor fără rost în clădiri cu un număr adecvat de etaje.

Alături de coloanele fără sudură, gama include următoarele tipuri de coloane:

    cele inferioare au două etaje și locația fundului coloanei este la 1,1 m sub marcajul zero;

    cele din mijloc au trei sau patru etaje iar cele superioare au una sau trei etaje.

Coloanele cu o secțiune de 30x30 cm sunt prevăzute pentru clădirile cu înălțimea de până la 5 etaje și coloanele cu o secțiune de 40x40 cm pentru toate celelalte. Coloanele sunt emise cu două console și o singură consolă. Coloanele cu două console sunt instalate de-a lungul rândurilor mijlocii și exterioare cu panouri cu balamale ale pereților exteriori. Coloanele cu un singur cantilever sunt amplasate de-a lungul rândurilor extreme cu pereți exteriori autoportanți și de-a lungul rândurilor de mijloc cu alăturarea unilaterală a pereților cu diafragmă de rigidizare în casele scărilor. Îmbinarea se realizează prin sudarea ieșirilor de armătură, urmată de monolit și amplasarea acestuia deasupra planului consolei cu 1050 mm.

bare transversale- Sectiune in T cu raft inferior pentru sustinerea placilor de podea, ceea ce reduce inaltimea structurala a acesteia. Îmbinarea traversei cu coloana se realizează cu o consolă ascunsă și sudură la părțile înglobate ale consolei și stâlpului (ciupire parțială).

Suprapuneri - plăci multicave cu o înălțime de 220 mm și o deschidere de până la 9,0 m. Plăcile de tip 2T sunt utilizate pentru deschideri de 9 și 12 m. Elementele de pardoseală sunt împărțite în obișnuite și lipite (plăci distanțiere). Plăcile de pardoseală lipite sunt instalate între stâlpi în direcția perpendiculară pe barele transversale, asigurându-le stabilitatea.

Plafoanele experimentează îndoirea transversală din cauza sarcinilor verticale și îndoirea în planul lor din cauza influențelor orizontale (vânt, dinamice).

Rigiditatea necesară a discului orizontal al pardoselii, asamblat din elemente prefabricate din beton, se realizează prin instalarea plăcilor distanțiere lipite între stâlpi, sudarea înglobărilor. elemente de legăturăși montarea îmbinărilor cu cheie de mortar de ciment între plăcile individuale. Discul dur orizontal rezultat, percepând toate sarcinile, include diafragme verticale de rigidizare în lucrul cu îmbinări.

Pereți - diafragme rigiditățile se montează din panouri de beton înalte până la podea, cu grosimea de 140 mm. și o lungime corespunzătoare distanței dintre stâlpii în care sunt instalate. Cu o distanță între coloane de 7,2 și 9,0 m, pereții cu diafragmă sunt proiectați ca compoziție din două sau trei panouri, cu dimensiuni de coordonare în lățime de 1,2, 3,0 și 6,0 m. Pot fi surzi sau cu o singură ușă. Elementele diafragmei de rigidizare sunt conectate între ele și cu elementele de cadru prin sudarea pieselor înglobate, cel puțin în două locuri pe fiecare parte a panoului, urmată de încorporare.

Treapta de deschidere este determinată prin calcul, dar nu depășește 36,0 m.

Panouri de perete exterior pot fi proiectate ca structuri autoportante sau neportante (articulate). Tăierea pereților de pe panou este pe două rânduri. Nomenclatura include panouri de perete de zona, sub streasina, parapet, panouri soclu.

Panourile de pereți autoportanți sunt instalate pe mortarul de ciment-nisip de pe subsol sau panouri de perete și fixate deasupra de părțile înglobate ale coloanelor. Panourile de pereți neportanți sunt atârnate pe bare transversale, console sau mese metalice de susținere ale coloanelor și fixate în planul podelei.

Legarea panourilor de pereți autoportanți și portanți de cadru este aceeași - cu un spațiu de 20 mm între fața exterioară a coloanei și fața interioară a panoului de perete exterior.

Izolarea îmbinărilor panourilor este rezolvată după principiul îmbinării închise

Compact în plan, clădirile încălzite cu o lungime de până la 150 m sunt proiectate fără rosturi de dilatație. Clădirile cu un contur zimțat al planului, care duce la o slăbire a discurilor orizontale ale podelei, sunt împărțite în blocuri de temperatură, a căror lungime este legată de împărțirea formei tridimensionale a clădirii, dar nu depășește 60. m.

Ca și în seria 1.020.1, cadrul KMS-K1 este asamblat din stâlpi, traverse, plăci de podea, panouri de rigidizare și panouri cortină ale pereților exteriori.


Fragment de fațadă a unei clădiri cu cadru seria 1.020-1: A - o diagramă de tăiere a peretelui exterior pe panou; a - etanșarea rosturilor verticale; b - fixarea vârfului panoului de coloană; \ - strat protector; 2 - mastic elastic; 3 - cordon elastic (gernit); 4 - coloana; 5 - zidărie; 6 - mortar de ciment; 7 - panou de perete exterior; 8 - piese înglobate din oțel; 9 - elemente de legătură din oțel

coloane- executați cu un etaj și două etaje, o singură secțiune 400 × 400 mm și a acestora capacitate portantă modificări odată cu modificarea gradului de beton și a procentului de armătură prin trecerea de la armătură flexibilă (tije) la rigidă (profile de oțel). Seria include coloane obișnuite, coloane de fațadă și coloane cu o rază în consolă de până la 1,2 sau 1,8 m, care servesc drept suport pentru plăcile de balcoane și loggii.

Îmbinarea coloanei este situată la 710 mm deasupra plăcii de podea, ceea ce simplifică instalarea. La montarea coloanelor se folosesc conductori speciali pentru a asigura alinierea. Racordarea se realizeaza prin sudura in baie a capetelor plate ale coloanelor, urmata de injectarea mortarului de ciment.

Bare transversale - secțiune de te cu o înălțime de 450, 600 și 900 mm (acesta din urmă pentru deschideri de 12,0 m). Coloana este conectată la bara transversală prin sprijinirea acesteia pe o consolă ascunsă (la înălțimea traversei) și prin prinderea parțială a unui gușon special instalat pe raftul superior al barei transversale - „pește”, precum și sudarea cu elemente încorporate. a consolei coloanei. Valorile momentelor încovoietoare și ale forțelor de tracțiune percepute de un astfel de nod sunt limitate de forța de curgere a „peștelui”. Prin urmare, în calculele pentru perceperea sarcinilor verticale nu se ia în considerare prinderea barei transversale pe suport, considerându-l ca o îmbinare articulată.

Există bare transversale obișnuite și bare transversale față. Bara transversală din față are Z-forma în formă, care este dictată de particularitatea lucrării sale - suportul plăcilor de podea pe raftul inferior pe de o parte și suspendarea panourilor de perete exterior pe raftul superior pe cealaltă parte.

Suprapuneri - sunt realizate din pardoseală cu mai multe goluri cu o înălțime de 220 mm. Pardoselile se disting în funcție de amplasarea în plan - pardoseli obișnuite, de fațadă, pardoseli distanțiere, sanitare și suplimentare.

Pentru a crea un singur disc de podea, suprafețele laterale ale pardoselilor au adâncituri cu cheie, care (după aspectul lor) sunt monolitice, creând cusături cu cheie care percep forțele de forfecare.

Pereți de rigidizare - proiectați din panouri de beton armat cu o podea înaltă și 180 mm grosime. Au una sau două rafturi pentru susținerea podelelor. Legătura cu elementele portante ale cadrului se realizează cu ajutorul legăturilor sudate din oțel, în număr de cel puțin două pe fiecare parte.

Panouri de perete exterior - pot avea o tăiere orizontală sau verticală de-a lungul planului de fațadă al clădirii.

Cu o tăiere pe două rânduri (orizontală), panourile pereților exteriori sunt împărțite în talie (bandă), perete și colț.

Dimensiunile de coordonare ale panourilor pereților exteriori de tăiere orizontală corespund în lungime cu pasul stâlpilor, iar în înălțime sunt de 1,2; 1,5; 1,8 și 3,0 m. Panourile de perete pot avea 1,5 înălțime; 1,8 și 2,1 m, iar lățimea este un multiplu al modulului de 300 mm.

La tăierea verticală, toate dimensiunile panoului în lungime și înălțime sunt multipli ai unui modul de 300 mm.

Nodul de susținere a panourilor pereților exteriori este unificat pentru diferite sisteme de tăiere pe panoul planurilor de fațadă. Panourile sunt susținute pe structura de susținere a tavanului (bară transversală, sau pardoseală) la o adâncime de 100 mm și sudate cu ajutorul elementelor înglobate și de legătură la o distanță de 600 mm în plan față de axa stâlpului. Partea superioară a panoului este atașată de coloană, tot prin sudarea elementelor de legătură.

Îmbinările orizontale ale panourilor pereților exteriori se realizează într-un sfert cu o suprapunere de 75 mm. Izolarea interfețelor verticale și orizontale ale panourilor se realizează conform principiului îmbinării închise

Sistemul vă permite să creați soluții de amenajare a spațiului cu mai multe variante prin utilizarea coloanelor cu console de surplome mari (1,2 - 1,8 m) pentru a crea loggii, bare transversale în consolă cu o consolă de până la 3,0 m, formând volume proeminente. Este posibilă amenajarea halelor cu deschideri de 18,0-24,0 m. O varietate de compoziții arhitecturale ale clădirilor se realizează prin utilizarea tăierii pe două rânduri (orizontale) și verticale, de asemenea diverse opțiuni straturi de protecție și finisare ale panourilor de perete exterior.


Cadrul seriei KMC este K1. Principalele situații de planificare ale rigidizării pereților și structurilor portante ale planșeelor: R - traversă obișnuită; RF - bară transversală față; HB - pardoseală; NRV - pardoseala-stânza; NRF - pardoseala-stut fatada; MF - panou de perete de fatada; SZh - perete de rigidizare; 1 - coloana cu capete plate din otel; 2 - sudare semiautomată sub strat de flux; 3 - garnitura de centrare din otel; 4 - parte încorporată; 5 - bandă de legătură; 6 - mortar de ciment; 7 - placă de legătură; 8 - beton armat monolit; 9 - parte încorporată

Rama fara rama. Principalul dezavantaj arhitectural al sistemelor de cadru pentru utilizarea lor în inginerie civilă este barele transversale care ies în interior din planul tavanelor. Există scheme structurale ale cadrelor pentru a elimina acest dezavantaj:

Un sistem format din plăci prefabricate cu secțiune solidă sprijinite pe stâlpi la punctele de colț ale rețelei de stâlpi (sistemul KUB);

Sistem de cadru cu armătură precomprimată în grinzi ascunse formate în condiții de construcție (sistem KPNS).

Sistem rama fara rama KUB este un cadru prefabricat fără capital, format din coloane pătrate și plăci plate.

Grilele de coloane de 6×3 și 6×6 metri, dacă este necesar, pot fi mărite la dimensiuni de 6x9 și 9x12 metri. Secțiunea transversală a stâlpilor este de 30×30 cm și 40×40 cm, unul sau mai multe etaje înălțime, cu o înălțime maximă de până la 15,3 m.

Dale de podea în ceea ce privește dimensiunea 2,8 × 2,8 m cu o grosime de 16 până la 20 cm. În funcție de locație, acestea sunt împărțite în plăci de deasupra coloanei, intercoloană și plăci de inserție. Împărțirea pardoselii în elemente prefabricate se face în așa fel încât îmbinările plăcilor să fie amplasate în zone cu cea mai mică valoare (apropiindu-se de zero) a momentelor încovoietoare de la sarcinile verticale.

Secvența de instalare a tavanului pe stâlpii montați se realizează în următoarea ordine: - se montează plăcile deasupra stâlpilor și se sud la armarea stâlpilor, apoi plăcile intercoloană și, în final, se introduc plăcile. Plăcile intercoloană și de inserție au dibluri, ceea ce facilitează sudarea lor între ele. După îmbinările monolitice, se creează o structură spațială rigidă.



Sistem de cadru fără bare transversale (CUBE): a - forma generala; b - diagrama secvenței de instalare; c - diagrama secțiunii clădirii

Avantajul sistemului este absența elementelor proeminente în planul tavanului și ușurința instalării folosind macarale mobile ușoare.

Cadru fără traverse sau sistem de cadru legat de cadru clădirile civile cu înălțimea de până la 16 etaje este proiectată pentru sarcini verticale pe podea de 1250 kg/m2. La sarcini grele (2000 kg/m2), numărul de etaje al clădirii este limitat la 9 etaje.

Sistemul are avantaje arhitecturale, de planificare și design. Un tavan neted face posibilă decizia flexibilă a aspectului spațiului interior pentru a crea camere transformabile. Consolurile în consolă ale podelelor oferă variabilitate în soluțiile din plastic pentru fațade.

Cadrul fără bare transversale este universal - este aplicabil cu succes atât în ​​clădiri rezidențiale, cât și în clădiri publice (grădinițe, școli, întreprinderi comerciale, sport și divertisment) etc.

Sistemul cu traverse ascunse în planul planșeului (KPNS) este proiectat conform schemei de conectare din elemente prefabricate: stâlpi, plăci, tavane și pereți de diafragme de rigidizare. Legătura dintre elementele de planșeu prefabricate se realizează ca urmare a construcției unei traverse monolitice cu armătură tensionată prin cablu trecută prin orificiile traversante ale stâlpului în direcții ortogonale în condiții de construcție. Precomprimarea armăturii se realizează la nivelul plăcilor de pardoseală, creând o compresie biaxială a plăcilor de pardoseală

Plăcile de podea au o înălțime de 30 cm și constau dintr-o placă superioară de 6 cm grosime și o placă inferioară de 3 cm grosime și nervuri laterale încrucișate. În timpul instalării, plăcile de podea sunt așezate pe capiteluri temporare de coloane și suporturi, care sunt deja instalate la nivelul inferior montat. Plăcile de podea pot fi realizate într-o celulă susținută de stâlpi la 4 colțuri sau împărțite în două plăci conectate printr-o cusătură armată monolitică. Structura, asamblată din elemente prefabricate de stâlpi și plăci de pardoseală, funcționează ca un singur sistem static care percepe toate efectele de forță datorate forțelor de coeziune care apar între elementele prefabricate individuale și solicitările cablurilor de oțel.



Cadru cu traverse ascunse (KPNS): A - schema de montaj; B - nod plan de etaj la stâlp; 1 - bară transversală monolitică; 2 - cusătură monolitică; 3 - fitinguri de tensionare a cablurilor: 4 - placa de podea; 5 - coloana

Un pas semnificativ înapoi de la sistemul de fiabilitate și durabilitate a producției industriale a elementelor structurale ale clădirilor cu cadru a fost revenirea la șantierele proceselor „umede” de la începutul anilor „zero”. Grinda monolitică și ramele fără grinzi au un grad scăzut de fabricabilitate, nu permit construirea de anvelope de clădiri de tipuri aprobate.