Многоэтажные здания

Колонны

Колонны

Колонны являются основным элементом каркасов многоэтажных зданий, понимающем весь комплекс действующих на здания нагрузок, которые можно разделить на два вида: вертикальные и горизонтальные. Колонны могут работать одновременно на оба вида нагрузок и передавать их на фундаменты.

Различают колонны, работающие на центральное и внецеитренное сжатие колонны подвески, работающие только на растяжение.

В сжатых колоннах внецентренно приложенные вертикальные нагрузки вызывают дополнительный изгиб, который должен быть учтен расчетом. Случайные защемления малой жесткости и небольшие эксцентриситеты вызывают лишь незначительные добавочные напряжения, которые можно не учитывать.

Колонны рассчитываются на продольный изгиб. При определении гибкости теоретическая длина расчетного участка колонны принимается равной высоте одного этажа или 3…3,5 м (хотя в отдельных случаях может быть и больше). При применении высокопрочных сталей необходимо стремиться всячески понизить значение гибкости, иначе использование высокопрочного металла окажется неэффективным. Выбранное сечение колонны должно давать возможность удобного примыкания других элементов  связей, балок перекрытий, стеновых ограждений, обеспечения противопожарной защиты и др.

Ориентировочные затраты металла по элементам каркаса многоэтажного здания следующие: на колонны расходуется 40…60% стали; на ригели и балки перекрытий — 30…40%, на все прочие элементы 15…20%. Таким образом на колонны, являющиеся наиболее нагруженными элементами, тратится более з0% металла каркаса и правильный выбор типа их поперечного сечения является исключительно важным. Прочитать остальную часть записи »

Необходимость размещения тротуаров и специальных проездов для транспорта

Необходимость размещения тротуаров и специальных проездов для транспорта

Бывают случаи, когда каркасы зданий в первых этажах освобождаются от частых наружных или промежуточных колонн. Это применяется при необходимости размещения тротуаров, специальных проездов для транспорта, устроила помещений без внутренних колонн. Так как вертикальные нагрузки на грунт в таких каркасах передаются при помощи минимального количества Равных колонн, расположенных либо вблизи центра здания, либо по его краям, То все промежуточные колонны, поддерживающие междуэтажные перекрытия, должны  опираться на балки или фермы, расположенные на уровне второго этажа между основными несущими колоннами . 4.15, а), или быть подвешенными при помощи тросов, круглой или полосовой сталью к балочным конструкциям, установленным на верху здания . 4.15, б). Возможно решение каркасов с расположением балочных конструкций в средней по высоте части здания  з этом случае нижележащие этажи подвешиваются к балочным (фермам) конструкциям, а вышележащие при помощи дополнительных колонн опираются на них.

Большое внимание следует обращать на места расположения колон плане здания, определение шага наружных и внутренних колонн и расположение колонн относительно наружных стен. В последнем случае можно рассматривать пять положений колонн относительно наружных стен . 4 Если колонны стоят вне стен здания снаружи или внутри . 4.15, а и а то они не оказывают непосредственно го влияния на архитектуру фасадных стен. Колонны и, в и г влияют на архитектурное решение фасадов. Так колонны, вынесенные перед зданием . 4.15, д), могут служить архитектурным оформлением здания и, как было сказано выше, не требуют особой противопожарной защиты. Прочитать остальную часть записи »

Перфорированные элементы с переменной высотой стенки

Перфорированные элементы с переменной высотой стенки

За последние годы в Украине были предложены перфорированные элементы не с постоянной, а с переменной высотой стенки, что дает возможность перераспределения материала по длине элемента в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Указанное достигается разрезкой стенки исходного двутавра также по зигзагообразной линии, но по диагонали . 4.18, а) с последующим разворотом одной из половинок на 180° и сваркой обеих половинок выступающими частями вместе (предложение к.т.н. Л.Е. Дробязко).

При этом высота сечения такого элемента с одной стороны почти удваивается, с другой остается близкой к исходной . 4.18, б). Сваривая два таких элемента высокой частью сечения вместе, получают балку с увеличенной высотой в середине пролета в месте максимального момента.

Такие элементы, как с переменной, так и с постоянной высотой сечения, очень эффективны по затратам металла. В зарубежной практике для большего увеличения высоты сечения в перфорированные элементы ввариваются 200 мм вставки. Указание балки эффективны для применения в перекрытиях с большими пролетами, при  незначительных нагрузках, стенки таких балок вследствие ослаблений перфорацией могут воспринимать , лишь ограниченные поперечные.

При больших пролетах используются фермы, в том числе и безраскосные типа Вирекделя. Фермы Виренделя сложны в изготовлении, применяются в качестве несущих элементов, имеющих высоту этажа, или как конструкции перекрытий, в которых нужно проложить коммуникации большого поперечного сечения (например, воздуховоды). Прочитать остальную часть записи »

Виды стыков

Виды стыков

Главными видами стыков можно считать следующие:

Наипростейший сварной стык со стыковыми швами (с обязательной фрезеровкой торцов), который может быть применен как для стыковки однотипных профилей, так и для профилей с разной площадью сечения . 4.6).

Монтажный стык сплошной колонны может быть выполнен с помощью вваренных ребер и стяжных болтов. Применим только при обязательном фрезеровании горцов колонны.

Монтажный стык может быть организован на болтах. Усилия передаются через накладки, крепящиеся высокопрочными юлами. Хотя такой стык и не требует выполнения сварки на монтаже, но из-за увеличения габаритов колонны в месте стыка всегда приемлем.

 Особое внимание должно быть обращено на башмаки колонн, которые могут быть двух типов — шарнирные и жесткие. Конструируются как в обычных металлических конструкциях. Простейшей в центрально-сжатых колоннах является база, состоящая из толстой опорной плиты (40…50 мм), на которую опирается фрезерованный конец колонны, укрепленный к опорной плите сварными швами. В этом случае все усилия передаются через фрезерованный торец.  Здесь нужно учитывать, что в каркасах многоэтажных зданий даже шарнирно закрепленные центрально-сжатые колонны могут воспринимать какую-то чаеть горизонтальной ветровой нагрузки. Поэтому сварные швы желательно проверять на условную горизонтальную силу. При небольших усилиях фрезерование  торцов необязательно и все нагрузки могут передаваться через сварные швы. При сравнительно тонких опорных листах могут использоваться и небольшие, J траверсы, установленные с двух сторон полок колонны . 4.10). Прочитать остальную часть записи »

Применение стальных профилированных настилов

Применение стальных профилированных настилов

В междуэтажных перекрытиях при стальных каркасах применяют стальные профилированные настилы, состоящие из  гнутых профилированных листов толщиной от 0,8 до 1,75 мм с последующей набетонной сверху. Такой настил может являться и опалубкой бетонных работ и нижней арматурой набетонки. Профнастил может быть усилен горизонтальными листами. Применяют и объемные меты из двух вместе сваренных профилированных настилов имеющих высокую несущую способность. Преимущества перекрытий с профи лированным настилом велики. Такое перекрытие имеет небольшой вес, быстро монтируется, не требует опалубки для бетона, по нему можно ходить сразу после окончания монтажа.

Профнастил требует анти коррозионной защиты, в основном горячего оцинкования. Соединение профнастила с балками перекрытия и его листов между собой может осуществляться разными способами: с помощью контактной сварки, пристреливаемых шпонок, самонарезных болтов

Особое внимание должно быть обращено на противопожарную защиту междуэтажных перекрытий. Так, при плоских железобетонных плитах огнестойкость в течение 30 мин. достигается при толщине плиты около 60 мм. Огнестойкость в 90 мин. — при толщине плиты около 100 мм.

Перекрытия с несущим стальным профилированным настилом и тонкой имеют 90 мин. огнестойкост при действии огня сверху и при максимальной толщине слоя бетона 50 мм. При действии огня снизу настил должен иметь слой вермикулитовой, перлитовой или асбестовой штукатурки толшина 25 мм. Защита несущих двутавровых балок перекрытия может быть лена разными способами. Прочитать остальную часть записи »