5.2.2. Каркасные панельные здания

Каркасные конструкции применяются при возведении крупных общественных зданий, а также многоэтажных жилых домов, в которых необходимо создавать большие, свободные от перегородок помещения.

Каркасно-панельные здания могут быть как с полным, так и с неполным каркасом. Основным решением является первое, позволяющее возводить здания любой этажности с использованием легких навесных панелей. Неполный каркас, требующий несущих панелей, применяется в зданиях небольшой высоты.

Основным требованием к каркасу является обеспечение его прочности и пространственной жесткости.

Каркасы, как правило, выполняются из сборного железобетона. При большой этажности колонны нижних этажей иногда делают монолитными с жесткой арматурой.

Стальные колонны применяют в уникальных зданиях при наличии технико-экономических обоснований.

Расположение ригелей каркаса может быть как поперечным, так и продольным (рис. 39, а).

Рис. 39. Конструктивные схемы каркасных крупнопанельных зданий:

а – с полным каркасом и продольными ригелями; б – то же, безригельный вариант;

1 – стойки (колонны); 2 – продольные ригели; 3 – панели перекрытий, опирающиеся на ригели; 4 – то же, опирающиеся на колонны.

Встречается также и безригельный вариант с опиранием крупноразмерных элементов перекрытий непосредственно на колонны (рис.39, б).

По конструктивной схеме каркасы могут быть как рамного, так и рамно-связевого и связевого типов.

Колонны в каркасных схемах изготавливаются на высоту одного или двух этажей. Они опираются на железобетонные фундаменты стаканного типа, устанавливаемые в зависимости от нагрузки и местных грунтовых условий непосредственно на грунт или на свайные фундаменты.

На полки ригелей опирают панели перекрытий. Рядовые панели приняты многопустотными. Связевые панели предусмотрены двух типов: пустотные или санитарно-технические с отверстиями для пропуска труб.

Вертикальные стенки-диафрагмы жесткости выполняются из сборных железобетонных панелей толщиной 120 мм, соединяемых с элементами каркаса и между собой.

В центральной части высотных зданий размещаются пространственные элементы используемые для размещения лифтовых и коммуникационных шахт, лестничных клеток. Эти элементы закрепляют в фундаментах и соединяют с перекрытиями, образующими поэтажные горизонтальные связи, которые воспринимают передаваемые на стены горизонтальные (ветровые) нагрузки.

Пространственная жесткость каркасных высотных зданий обеспечивается, кроме того, техническими этажами. Они используются для размещения инженерного оборудования.

Наиболее ответственными местами сборного каркаса являются его узлы, в которых стыкуются между собой отдельные элементы. Они должны обеспечивать надежную работу конструкций, быть долговечными, обладать простотой устройств и, кроме того, допускать возможность производства работ в зимнее время, приобретать прочность сразу после сборки, обеспечивать при монтаже точность взаимного расположения элементов.

Стеновые панели в полнокаркасных зданиях применяются навесные или самонесущие.

Крыша зданий делается совмещенной и конструктивно решается аналогично крышам бескаркасных зданий.

Наиболее целесообразным типом лестниц для каркасно-панельных зданий является железобетонная со сборными укрупненными элементами, состоящими из марша с двумя полуплощадками, опирающимися на ригели каркаса.

Основания высотных каркасно-панельных зданий испытывают большие нагрузки, поэтому наиболее рациональными являются фундаменты из железобетонных свай.

Оборудование санитарных узлов размещается в специальных санитарно-технических кабинах, доставляемых на стройки в готовом виде и устанавливаемых на месте в процессе монтажа зданий.