Раздел 1. Общие принципы проектирования железобетонных конструкций зданий

Лекция 1. Принципы компановки железобетонных конструкций

1.1. Конструктивные схемы

Конструктивные схемы зданий могут быть каркасными и панельными (бескаркасными), многоэтажными и одно­этажными. Каркас многоэтажного здания образуется из основных вертикальных и горизонтальных элементов — колонн и ригелей. В каркасном здании гори­зонтальные воздействия (ветер, сейсмика и т. п.) могут восприниматься совместно каркасом и вертикальными связевыми диафрагмами, соединенными перекрытиями в единую пространственную систему, или же только карка­сом, как рамной конструкцией, при отсутствии верти­кальных диафрагм. В многоэтажном панельном здании горизонтальные воздействия воспринимаются совместно поперечными и продольными стенами, также соединен­ными перекрытиями в пространственную систему.

1 – колонна; 2 – ригель; 3 – распорка; 4 – плита перекрытия

Рис. 1.1. Железобетонный каркас многоэтажного здания

1.2. Деформационные швы

Чтобы уменьшить усилия от температуры и усадки, железобетонные конструкции делят по длине и ширине температурно-усадочными швами на отдельные части — деформационные блоки. Если расстояние между темпе­ратурно-усадочными швами при температуре выше минус 40 °С не превышает пределов, указанных в табл.1.1, то конструкции без предварительного напряжения, а также предварительно напряженные, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, на темпе­ратуру и усадку можно не рассчитывать.

Таблица 1. 1 Наибольшие допустимые расстояния между. температурно-усадочными швами в железобетонных конструкциях

Вид конструкции	Расстояние между швами, м
	внутри отап­ливаемых зданий и в грунте	в открытых сооружениях и в не отапливаемых зда­ниях
Сборная каркасная » сплошная Монолитная и сборно-монолитная каркасная То же, сплошная	60 50 50 40	40 30 30 25

Температурно-усадочные швы выполняются в надзем­ной части здания — от кровли до верха фундамента, раз­деляя при этом перекрытия и стены. Ширина температурно-усадочных швов обычно составляет 2—3 см, она уточняется расчетом в зависимости от длины температур­ного блока и температурного перепада. Наиболее четкий температурно-усадочный шов конструкции здания созда­ется устройством парных колонн и парных балок по ним.

а – температурный шов на парных колоннах; б – осадочный шов на

парных колоннах; в – осадочный шов с вкладным пролетом

Рис. 1.2. Деформационные швы

Осадочные швы устраивают между частями зданий разной высоты или в зданиях, возводимых на участке с разнородными грунтами; такими швами делят и фунда­менты (рис. 1.2,б). Осадочные швы можно устраивать также с помощью вкладного пролета из плит и балок (рис. 1.2,в). Осадочный шов служит одновременно и температурно-усадочным швом здания.

Лекция 2. Принципы проектирования сборных элементов

2.1. Типизация сборных элементов и унификация размеров

Чтобы одни и те же типовые элементы можно было широко применять в различных зданиях, расстояния между колоннами в плане (сетка колонн) и высоты эта­жей унифицируют, т. е. приводят к ограниченному числу размеров.

Для одноэтажных промышленных зданий с мостовы­ми кранами расстояние между разбивочными осями в продольном направлении (шаг колонн) принято равным 6 или 12 м, а между разбивочными осями в поперечном направлении это расстояние (пролеты здания) принято кратным укрупненному модулю 6 м, т. е. 18, 24, 30 м и т. д. (рис. 2.1. а). Высота от пола до низа основной несу­щей конструкции принята кратной модулю 1,2 м, напри­мер 10,8; 12 м и т. д. до 18 м.

Рис. 2.1. Унифицированные размеры промышленных зданий

Для многоэтажных промышленных зданий принята унифицированная сетка колонн 9×6, 12×6м под вре­менные нормативные нагрузки на перекрытия 5, 10 и 15 кН/м² и сетка колонн 6×6м под временные норма­тивные нагрузки 10, 15, 20 кН/м²; высоты этажей принимают кратными укрупненному модулю 1,2 м, например 3,6; 4,8; 6 м (рис. 2.1. б).

В гражданских зданиях укрупненным модулем для сетки осей принят размер 600 мм. Расстояние между осями сетки в продольном и поперечном направлениях назначают от 3 до 6,6 м. Высоты этажей, кратные моду­лю 300 мм,— от 3 до 4,8 м.

Чтобы взаимоувязать размеры типовых элементов зданий, предусмотрены три категории размеров: номи­нальные, конструктивные и натурные (рис. 2.2).

а – панелей; б – ригелей

Рис. 2.2. Номинальные и конструктивные размеры сборных элементов:

Номинальные размеры элемента — расстояния между разбивочными осями здания в плане. Конст­руктивные размеры элемента отличаются от номиналь­ных на величину швов и зазоров. Величина зазоров зависит от условий и мето­дов монтажа и должна допускать удобную сборку элементов и в необходимых случаях заливку швов раство­ром. В последнем случае величина зазора принимается не менее 30 мм. Натурные размеры элемента — фактические размеры, которые в зависимости от точности изготовле­ния могут отличаться от конструктивных размеров на не­которую величину, называемую допуском (3—10 мм). Конструктивные размеры элементов назначают с учетом необходимых зазоров в швах и стыках, а также с учетом нормированных допусков.