Конструктивные системы, применяемые в монолитном домостроении.
Многообразие архитектурно - планировочных решений диктуют определенные требования к конструкциям зданий, к шагу опор, к оптимизации их сечений.
Монолитные здания по материалу несущих и несуще – ограждающих конструкций можно квалифицировать:
- цельномонолитные здания – все несущие конструкции выполняются из монолитного железобетона. Ненесущие и самонесущие конструкции могут выполняться из любых материалов.
- сборно-монолитные здания и здания с несъемной опалубкой – несущие конструкции представляют собой сочетания монолитного железобетона и несущих или формообразующих элементов полной заводской готовности.
- каменно- монолитные (кирпично-монолитные) здания – несущие ограждающие конструкции (стены) выполняются из традиционных мелкоштучных материалов.
- стале-железобетонные здания – несущие элементы представляют собой комбинированные
конструкции (трубобетон – элементы с жесткой арматурой, монолитные перекрытия по металлической балочной клетке, рассчитанные на совместную работу).
Во всех случаях основными достоинствами является:
- повышенная надежность, так как здания представляют собой много раз статически неопределимую систему и потеря отдельных элементов не превращает его в мгновенно -изменяемую систему. Недостатком такой конструктивной схемы является ограниченные размеры температурно – деформационного блока по сравнению со связевыми системами.
- повышенная долговечность по сравнению с другими традиционными материалами.
- регулируемая огнезащита (за счет защитного бетонного слоя арматуры).
- отсутствие ограничений по форме здания в плане.
- произвольное расположение несущих конструкций. Ограничение шага несущих конструкций, размеров элементов связано только с конструктивными и экономическими соображениями и с возможностью применения опалубки.
- повышенная готовность качественно выполненных конструкций к отделочным работам, включая отсутствие монтажных стыков, строповочных элементов.
Наиболее распространенные варианты конструктивных систем:
- стеновая система с малым или широким шагом поперечных несущих стен;
- каркасная безригельная система;
- система с несущими пилонами с устройством ригелей или без них;
- в случае устройства в нижних этажах помещений общественного назначения (спортивные, торговые и т.д.) возможно применение безбалочной системы коробчатого типа.
Сборная скорлупа имеет несколько вариантов конструкции: однослойная легкобетонная панель, панель из конструктивного легкого бетона с утепляющим вкладышем, ж/б ребристая панель толщиной 80 мм и эффективным утеплителем. Конструкции скорлуп крепятся к монолитному слою гибким связями.
Унификация конструкций: шаг продольных и поперечных стен 2,7-7,2 м с градацией 300 мм; высота жилых этажей 2,8-3,0 м; высота нежилых этажей – 3,3; 3,6; 4,2 м; шаг несущих конструкций первых этажей – 6,0; 6,6; 7,2 м- могут приняты независимо от шага принятых верхних этажей
Пространственная жесткость и устойчивость несущих конструкций монолитных зданий.
Наибольшее расстояние между деформационными швами применяемые без расчета на основе СНиП 2,03,01-84* назначаются: для каркасных зданий – 50 м; бескаркасных – 40 м.
Жесткость бескаркасных систем на стадии компоновки считается обеспеченной и не требует специальной проработки.
Каркасы монолитных зданий в направление главных балок считаются рамными и жесткость в этом направлении обеспечивается за счет создания рамных узлов между колоннами и ригелями. Здания, не имеющие в одном или двух направлениях главных балок, имеют менее жесткое сопряжение плиты с колонной и требуют установки в этих направлениях дополнительных элементов жесткости (диафрагмы, связи). Эту роль могут выполнять отдельно стоящие монолитные стены – диафрагмы, пилоны, замкнутые ядра жесткости из стен лифтовых шахт, лестничных клеток, коммуникационных шахт.
Центральное ядро имеет конструктивное преимущество при сопротивлении ветровым нагрузкам. Необходимое количество элементов жесткости проверяется статическим расчетом и зависит от высоты здания, сечения и расстановки элементов жесткости. При отсутствие в каркасе рам, пилонов и ядер жесткости надо помнить о необходимости установки не менее 2-х стен жесткости (диафрагм) в каждом направлении примерно на равном удалении от центра здания.
Фундаменты монолитных зданий устраивают обычно из перекрестных лент, сплошных плит, обеспечивающих хорошую несущую способность и равномерную осадку здания. При необходимости достижения высокой жесткости фундаментов применяют коробчатые конструкции
Монолитные перекрытияработают по принципу неразрезной балочной конструкции или как плита, защемленная по трем или четырем сторонам. В местах примыкания плиты к наружным стенам в целях устранения теплопотерь устраивают термопояса в толще плиты в виде включений из жестких теплоизоляционных материалов. Допускается использование сборных конструкций перекрытия, в этом случае в монолитных несущих стенах оставляют штраба для укладки плит.
Наружные стены имеют вариантные решения:
-монолитные;
-монолитные слоистые стены с эффективным утеплителем;
- стены, выполненные из небетонных материалов (кирпич, ячеистые или керамзитобетонные блоки);
-сборные трехслойные панели.
Внутренние стены выполняют в монолитном варианте толщиной 160 мм (до 16 этажей) и 200 мм
Крыша монолитных зданий имеет разнообразную форму. Кровля традиционная.
Лестницы в монолитных зданиях применяют в монолитном, сборном варианте и с накладными ступенями по косоурам.
