5.3. Железобетонный безбалочный каркас многоэтажных промышленных зданий

Безбалочный железобетонный каркас промышленных зданий в сравнении с балочным обеспечивает большую полезную высоту помещений, так как само перекрытие имеет меньшую высоту. Сетка колонн 6х6 м. Безбалочный железобетонный каркас широко применяется в холодильниках, мясокомбинатах и на других производствах, требующих хорошего проветривания помещений (рис. 69). Безбалочный каркас состоит из фундаментов, фундаментных балок, специальных колонн, капителей, надколонных и пролетных плит, связей.

Колонны высотой в этаж имеют квадратное сечение 400х400, 500х500, 600х600 мм. Концы колонн нижнего этажа устанавливают в стаканы фундаментов и замоноличивают бетоном. В верхней части колонн имеются четырехсторонние консоли и треугольные пазы на верхних гранях ствола. Иногда колонны имеют круглое сечение.

Рис. 67. Элементы сборного железобетонного балочного перекрытия:

а – ригель II типа для пролетов 6 и 9 м; б – ригель I типа для пролетов 6,0 м; в, г – схемы расположения ригелей в крайних пролетах для ригелей различного поперечного сечения; д, е – то же в средних пролетах; 1 – колонны крайних или пристенных рядов; 2 – ригели;

3 – колонны средних рядов

Рис. 68. Сборные железобетонные плиты перекрытий для зданий

каркасного типа:

а – основная плита для ригеля I типа; б – доборная плита для ригеля I типа; в – рядовая плита для ригеля II типа; г – межколонная плита для ригеля II типа

Р ис. 69. Железобетонные конструкции безбалочного перекрытия:

а – поперечный разрез; б – план раскладки плит; в – узлы сопряжения; 1 – колонны; 2 – капитель; 3 – надколонная плита; 4 – пролетная плита; 5 – консоль колонны; 6 – полукапитель; 7 – выпуски закладных деталей

Основные несущие элементы безбалочного перекрытия – это колонны с капителями, на которые опираются многопустотные надколонные панели толщиной 30 см. На надколонные панели в свою очередь опираются пролетные панели перекрытий толщиной 16 см. Капители имеют форму усеченной пирамиды с квадратным основанием и с отверстием посередине, через которое проходит колонна. Капитель выполняет роль обоймы стаканного типа, которая охватывает верхушку колонны, опирается на консоли колонны и скрепляется с ними путем приварки закладных деталей. Поэтажный стык колонн осуществляется в пределах капители.

Для крепления наружных панелей стен в зданиях с безбалочными перекрытиями устанавливают стальные фахверковые стойки. В сборномонолитных безбалочных перекрытиях монолитную часть укладывают поверх сборных панелей, которые используют в качестве неразборной опалубки.

Б олее экономичным является выполнение перекрытий в монолитном исполнении, когда опалубкой вышележащих перекрытий служат перекрытия нижнего этажа. Этот новый метод строительства многоэтажных зданий с безбалочными перекрытиями получил название «метод подъема этажей» (рис. 70). Плиты перекрытий весом до 200 т и площадью до 400 м² изготовляют в виде пакета непосредственно на перекрытии первого этажа. Затем с помощью гидравлических домкратов поднимают на отметку соответствующих этажей и там закрепляют.

Рис. 70. Многоэтажное здание, возводимое методом подъема этажей:

1 – фундамент; 2 – пол; 3 – разделительные прокладки; 4 – изготовленная плита; 5 – обойма колонны; 6 – колонна; 7 – оголовок; 8 – винтовые тяги; 9 – габаритная схема гидроподъемника

Промышленные здания в плане имеют большие размеры. Стеновые ограждения (кирпичные и панельные) при повышении температуры окружающей среды в летнее время увеличивают длину, так как любой материал имеет определенный коэффициент температурного линейного удлинения. В результате в конструкции стен возникают температурные напряжения, которые могут привести к деформации стен. Для предотвращения этого стены по длине разделяют температурным швом на отдельные участки небольшой протяженности, удлинение которых неопасно для целостности конструкции. Температурный шов разделяет стены только до верха фундамента, который находится в грунте, где температура остается практически постоянной. При большой протяженности здания грунты основания могут иметь различную несущую способность, что может вызвать деформацию стен при неодинаковой осадке здания по длине. С целью предотвращения этого явления здание делится осадочным швом на отдельные секции, которые оседают независимо друг от друга. Осадочный шов разрезает здание полностью от верха покрытия до подошвы фундамента. Осадочный шов может выполнять функции температурного, поэтому их объединяют в один шов – деформационный.

Наибольшие расстояния между температурными швами в каркасных зданиях, которые могут быть допущены без поверочного расчета прочности конструкции в зависимости от вида материала, приведены в табл. 9.

Таблица 9

Предельные расстояния между температурными швами

Здания и сооружения	Расстояние в м при каркасе
	стальном	сборном железобетонном и смешанном	монолитном железобетонном
Отапливаемые здания	230х; 150хх	60	50
Неотапливаемые здания	200х; 120хх	40	30
Открытые конструкции	130	40	30

Примечание. ^х - вдоль пролетов; ^хх - в поперечном направлении.