Сборный железобетонный каркас, его элементы, узлы сопряжения

Основными частями каркасов жилых и общественных зданий являются вертикальные элементы — стойки (колонны), горизонтальные — ригели (прогоны), а также диафрагмы жесткости. Рациональное членение каркаса на составные элементы является одним из условий, определяющих прочность и устойчивость зданий, а также экономичность сечения его элементов и простоту монтажа каркаса.

Применяется несколько схем членения железобетонного каркаса на сборные элементы. Отличаются они различным расположением стыков колонн и примыканий к ним ригелей, а также конструкцией этих стыков.

Например, стойки по высоте зданий могут находиться в пределах одного, двух и более этажей. Стык при этом может располагаться на уровне перекрытий и выше их отметки. Ригели также могут расчленяться в разных местах: непосредственно у ствола колонн и на некотором удалении от них. Все указанные варианты имеют свои положительные и отрицательные стороны. Учитывая особенности каждого из них, можно найти наиболее рациональную конструкцию каркаса применительно к каждому конкретному случаю.

Полный каркас здания наиболее распространен при возведении многоэтажных жилых и общественных зданий. Показан каркас здания с двухэтажными стойками постоянного сечения по высоте (без выступающих консолей). Колонны стыкуются по высоте на расстоянии 50—60 см от уровня перекрытия. При указанной схеме каркаса ригели со стойками сопрягаются сваркой закладных деталей. Стык стоек в таких каркасах чаще всего осуществляется посредством стальных оголовников, привариваемых к стержням продольной арматуры в торцах стоек. Стык ригеля со стойкой может выполняться с помощью металлической консоли из обрезка двутавра или пластины, вбетонированной в тело колонны.

Ригель каркаса опирается на консоль и при монтаже понизу приваривается к ней, а поверху — к закладной планке. Недостатком, рассмотренной схемы каркаса является то, что стыки ригелей со стойками располагаются в наиболее напряженных местах каркаса, а это требует особенно тщательной заделки и дополнительного расхода материалов на усиление стыка. Этого можно избежать, если стыки выдвинуть в пролеты, в наименее напряженные места ригеля. Такое решение стыка упрощает конструкцию сопряжения, но технология изготовления стоек и монтаж каркаса при этом усложняются.

Типовые решения зданий каркасной конструкции из сборных железобетонных элементов предусматривают колонны с выступающими консолями, на которые опираются ригели каркаса. Н е по л н ы й каркас здания из сборных железобетонных элементов. Наружные стены в нем являются несущими, так как на них опираются ригели (при поперечном расположении ригелей) или панели перекрытий (при продольном расположении ригелей).

Такая схема широко применяется при возведении жилых и общественных зданий наряду со схемой с поперечными несущими стенами благодаря экономичности и простоте монтажа стен из несущих панелей. При этом решении упрощается также и планировка помещений, так как в наружных стенах нет выступающих из их плоскости граней стоек. Узлы сопряжения стоек по высоте й ригелей со стойками в таких каркасах устраивают так же, как и в сборных железобетонных полных каркасах. Опирайте ригелей на наружные oгражденияя осуществляется с помощью четвертей — ниш, устраиваемых в стеновых панелях при их бетонировании.

Здания с неполным каркасом можно монтировать и без ригелей. Безригельно каркас из сборного железобетона может применяться при устройстве перекрытий из панелей размером на ячейку каркаса (например, на комнату). Панели в этом случае опирают одной стороной на стены, а противоположной — углами на стойки. Без ригельную схему можно применять и в зданиях с полным каркасом, при котором панели перекрытий опирают углами на четыре его стойки.