Технические требования на опору жилого здания

Рис. 3. Колонна каркаса гражданского здания

Элементы каркаса — фундаменты стаканного типа, колонны, ригели перекрытий.

Колонны. Для общественных 'зданий высотой до 5 этажей включительно сечение колонн 300x300 мм. Для зданий повышенной этажности или малоэтажных с большой нагрузкой на перекрытие сечение колонн 400x400 мм. Колонны могут быть бесстыковые на всю высоту здания или стыкуемые между собой по высоте (рис. 3).

Стыки колонн по высоте осуществляются со сваркой выпусков основной продольной арматуры и омоноличиванием узла сопряжения.

Ригели — таврового сечения с полками понизу для опирания плит перекрытий, что уменьшает суммарную конструктивную высоту перекрытия (рис. 3). Стык ригеля с колонной выполняют со скрытой консолью и приваркой низа ригеля к консоли колонны.

В качестве опор жилых зданий используются колонны. Колонны, как правило, имеют квадратное или прямоугольное сечение, иногда круглое. Колонны квадратного сечения требуют для своего изготовления минимум опалубки и поэтому наиболее экономичны, металлические квадратные колонны свариваются из двутавров или швеллеров.. Квадратные и особенно прямоугольные колонны, как правило, легче, чем круглые, вписываются в планировку квартир. Для уменьшения выступов в комнатах могут быть применены колонны узкого прямоугольного сечения (шириной 15—20 см); они хорошо вписываются во встроенные шкафы и углы помещений и уменьшают пролеты перекрытий.

Жестокая сетка колонн. Расположение колонн в виде жесткой одношаговой сетки позволяет использовать объемно-переставную опалубку, когда целые секции формующих элементов и несущих конструкций опалубки переставляются с этажа на этаж. К сожалению, для совершенно жесткой сетки колонн обычно требуется применение больших пролетов и более толстых плит перекрытий, что полностью сводит на нет или в значительной степени уменьшает экономию, получаемую за счет снижения стоимости опалубочных работ.

 

Рис.4

Мис ван дер Роэ. Лафайетт Тауэре, Детройт, шт. Мичиган

 

Полужестокая сетка колонн. Применение полужесткой сетки колонн с более короткими пролетами (ни один из пролетов не превышает 4,6 м, что определяется шириной гостиной) и объемно-переставной опалубки совместно с обычной щитовой может оказаться более выгодным: с одной стороны, расположение колонн не столь жестко, чтобы ограничивать возможность выбора планировочных решений этажа, а с другой стороны, определенная система их размещения обеспечивает возможность унификации в строительных работах, деталях и армировании конструкций.

 

Рис.5

"Разбросанные" колонны (Многошаговый каркас) Такой принцип размещения колонн исключает архитектурные ограничения и позволяет располагать колонны в местах, наилучшим образом соответствующих планировке. Часто оказывается выгодным применить колонны с узким и длинным прямоугольным сечением, чтобы уменьшить пролеты плиты перекрытия и даже сократить общее число колонн.

Пролеты фасадного ряда колонн. Пролеты между колоннами фасада, как правило, определяются видом решения самого фасада. Для устранения проблем, возникающих в результате прогиба горизонтальных несущих конструкций и (или) чрезмерного выгиба фасада, зачастую необходимы малые пролеты между колоннами, чтобы воспринять нагрузку от тяжелых наружных стен, например, из сборного железобетона или каменной кладки. Применение малых пролетов позволяет обойтись без рандбалок, устройства которых следует избегать, если в этом нет необходимости по архитектурным соображениям. Пролеты между колоннами фасадного ряда в случае применения легкого фасада не должны превышать 4,6 м при тонких плитах перекрытий (от 12,7 см до 20 см) и 6,4 м при более толстых плитах перекрытий (свыше 20 см). При тяжелых фасадах пролеты ограничиваются 3,7 м и 5,5 м для тонких и толстых плит соответственно.

Применение колонн, открытых с фасада по архитектурным соображениям, требует особого подхода при проектировании, как к выбору сечения колонн, так и к конструкции узлов примыкания перекрытий к колоннам. Для передачи нагрузок должно быть предусмотрено эффективное защемление в узле соединения перекрытия с колонной. Температурные деформации открытых колонн вызывают необходимость в специальном расчете и конструировании узлов, поскольку размеры открытых конструкций из бетона в 50-этажном здании могут изменяться по вертикали более чем на 2,5 см.

Пролеты между наружными колоннами могут также зависеть от расположения внутренних перегородок. Сетка колонн с меньшими пролетами обеспечивает большую гибкость в размещении перегородок. Малые пролеты между колоннами в фасадном ряду, как это будет рассмотрено ниже, имеют конструктивные преимущества: они лучше воспринимают поперечные (горизонтальные) нагрузки

Выбор материала

3. Конструкция состоит из балок швеллеров и арматур.

ШВЕЛЛЕРЫ СТАЛЬНЫЕ ГОРЯЧЕКАТАНЫЕ

1 Область применения

ГОСТ 8240-97 устанавливает сортамент стальных горячекатаных швеллеров общего и специального назначения высотой от 50 до 400 мм и шириной полок от 32 до 115 м.

Основные параметры и размеры

2.1 По форме и размерам швеллеры изготовляют следующих серий:

—с уклоном внутренних граней полок;

—с параллельными гранями полок;

—экономичные с параллельными гранями полок;

—легкой серии с параллельными гранями полок;

— специальные.

Условные обозначения величин, характеризующих свойства швеллера:

—высота (швеллера);

—ширина полки;

—толщина стенки;

—толщина полки;

—радиус внутреннего закругления;

—радиус закругления полки;

—расстояние от оси Y— Y до наружной грани стенки;

—перекос полки;

—прогиб стенки по высоте сечения профиля;

—площадь поперечного сечения;

—момент инерции;

—момент сопротивления;

—радиус инерции;

—статический момент полусечения.

 

2.2Поперечное сечение швеллеров серий У, С должно соответствовать приведенному на

рисунке 1, серий П, Э, Л — на рисунке 2.

2.3Размеры швеллеров, площадь поперечного сечения, масса 1 м и справочные значения для

осей должны соответствовать приведенным в таблицах 1—5.

2.3.1 Площадь поперечного сечения и масса 1 м швеллера вычислены по номинальным размерам, плотность стали принята равной 7,85 г/см3

ГОСТ 8240-97

Табл.1