Глава 2. Возведение многоэтажных зданий из сборных железобетонных конструкций
2.1. Сведения о конструктивных схемах зданий и общие принципы технологии возведения многоэтажных зданий
Сборные здания по конструктивным признакам подразделяются на крупнопанельные, каркасные, объемноблочные и с безбалочными перекрытиями.
Каркасы с точки зрения статической работы конструкций разделяются на три конструктивные схемы: рамную, связевую и рамносвязевую.
В рамной схеме каркаса все вертикальные и горизонтальные нагрузки воспринимаются узлами колонн и ригелей, которые в этом случае выполняются жесткими.
В связевой схеме каркасов узлы рассчитываются только на восприятие вертикальных нагрузок, горизонтальные нагрузки воспринимаются вертикальными диафрагмами жесткости. Связевая система каркаса исключает необходимость устройства жестких узлов в сопряжении ригелей с колоннами, которые могут выполняться шарнирными или с частичным защемлением ригеля на опоре.
Рамно-связевая схема является промежуточной между рамной и связевой схемами.
По конструктивному исполнению каркасные здания могут быть с балочными и безбалочными конструкциями перекрытий, а также с этажом в межферменном пространстве. Две последние схемы применяются в промышленных зданиях. Расположение ригелей в каркасах балочной конструкции может быть продольным или поперечным. Панели наружных стен в каркасных зданиях могут быть самонесущими или навесными.
Здания объемно-блочной конструкции подразделяются на три основных конструктивных схемы:
панельно-блочная - сочетание несущих объемных блоков с плоскими панелями перекрытий и навесными или самонесущими панелями наружных стен;
каркасно-блочная - сочетание несущих блок-комнат с несущим каркасом. В домах такой конструкции все нагрузки воспринимает железобетонный каркас, блок-комнаты опираются на поперечные или продольные ригели;
объемно-блочная - сплошная расстановка объемных элементов без применения плоских конструкций.
По этажности здания делятся на малоэтажные (1-2 этажа), среднеэтажные (3-5 этажей), многоэтажные (6-12 этажей), повышенной этажности (12 этажей и более) и высотные (25 этажей и более).
Основной конструктивной системой жилых домов является крупнопанельная, а общественных и административно-бытовых зданий - каркасная. В последние годы ведутся разработки по применению крупнопанельной системы для общественных и административно-бытовых зданий. Многоэтажные промышленные здания строятся преимущественно средней этажности на основе каркасной конструктивной системы.
Рис.2.1. Конструктивные системы зданий:
а - крупнопанельные с поперечными несущими стенами с узким шагом; б - то же, с продольными несущими стенами; в - то же, с поперечными несущими стенами с широким и чередующимся узким шагом; г - каркасно-панельные с поперечным расположением ригелей; д - то же, с продольным расположением ригелей; е - с безбалочными перекрытиями
Многообразие конструктивных решений многоэтажных зданий приводит к использованию различных методов и приемов монтажа, обеспечивающих сокращение сроков строительных работ, повышение качества и надежности сооружений, их плановый ввод в эксплуатацию.
Метод возведения зданий зависит от совокупности организационных факторов и конструктивных признаков: средств механизации технологического назначения здания, степени укрупнения элементов и др.
На рис. 2.2 приведена структурная схема, показывающая зависимость выбора метода монтажа от ряда факторов.
Доставка конструкций под монтаж
Направление развития
монтажного процесса
Последовательность установки элементов
Наращивание со Наращивание с ограничен-
Организационные факторы
свободным подъемом но-свободным подъемом
Степень
укрупнения
Методы монтажа
Конструктивные
признаки
Подращивание Подъем
каркасов и перекрытий
пространственных и этажей
блоков
Средства ме-
ханизации
Спецсредства: летатель-
ные аппараты, плавучие
средства и т.п.
Мобильные мон
тажные машины и механизмы
Ограниченно-мобиль-
ные механизмы
Немобильные монтажные машины и механизмы
Рис. 2.2. Структурная схема оценки методов монтажа
Метод возведения зданий зависит от совокупности организационных факторов и конструктивных признаков: средств механизации технологического назначения здания, степени укрупнения элементов и др.
На рис. 2.2 приведена структурная схема, показывающая зависимость выбора метода монтажа от ряда факторов.
Выбору метода монтажа здания предшествует строительно-технологический анализ объекта, проводимый по рабочим чертежам. Определяющими характеристиками, влияющими на выбор метода монтажа, являются:
- размеры территории застройки;
- габариты объекта;
- масса монтируемых элементов; их общее количество и распределение в пространстве каркаса.
Особое влияние на выбор метода монтажа оказывают строительные процессы, требующие технологических перерывов. Например, перерывы, связанные с набором прочности бетона, проведением каменно-кладочных и других видов строительных работ, совмещаемых обычно с выполнением монтажных.
В практике строительства утвердились следующие методы монтажа: наращивания; подращивания (подъем этажей и перекрытий) и надвижки. Последний чаще всего используется при реконструкции зданий с частичной или полной остановкой производства.