Диафрагмы жесткости в каркасных зданиях: назначение, конструкция, крепление и установка
Когда большинство людей слышит выражение «каркасный дом», то они представляют деревянную постройку. Однако существуют здания, возводимые по каркасно-монолитной технологии, которые имеют в основе бетон. Использоваться при проведении работ может металлический профиль или железобетонные конструкции. Каркас обшивается цементно-стружечными плитами, а сами стены могут быть выполнены из блоков или кирпича. Важно помнить о том, что такие здания предусматривают необходимость установки диафрагмы жесткости, о конструктивных особенностях которой и пойдет речь ниже.
Назначение
Между колоннами на всю высоту каркасных построек устанавливаются вертикальные стеновые панели. У последних в верхней части могут присутствовать полки для установки плит перекрытия.
Данные элементы связывают между собой и друг с другом колонные панели, при этом они обеспечивают пространственную жесткость всей постройке. Они должны находиться в зданиях во всех направлениях таким образом, чтобы происходило пересечение и образовывались Т-образные или Г-образные фигуры. Их крепление с колоннами осуществляется по высоте минимум в трех точках. При этом используется сварка закладных деталей. Диафрагмы жесткости наиболее часто устанавливаются на ленточных фундаментах, в некоторых случаях основаниями выступают монолитные плиты.
Конструкция
Диафрагмы, которые используются для повышения жесткости, могут иметь разный тип конструкции, среди них можно выделить:
- двухполочные;
- однополочные;
- сплошные;
- с дверными проемами;
- составные;
- с вентиляционными каналами.
В последнем случае речь идет о диафрагмах, которые представляют собой вентиляционные блоки. Панели для таких диафрагм изготавливаются из бетона класса М-300, это касается нижних этажей здания, тогда как для самых последних применяется раствор марки М-200.
Диафрагмы жесткости могут изготавливаться в разные периоды года. Если работы ведутся летом, то прочность бетона должна составлять 70% от проектной, тогда как в зимний сезон этот показатель должен достигать 100%. Арматура железобетонных сборных панелей изготавливается из нижних и верхних стоек, а также арматурного блока, который обладает укрупненными размерами. Если высота каркаса не превышает 3 м, а конструкция диафрагмы не имеет дверных и других проемов, то каркас может быть облегченным.
Что еще необходимо знать об особенностях конструкции
Диафрагмы жесткости могут иметь в своем составе проемы для армирования по периметру. При этом следует учитывать концентрацию напряжения в углах. Основной задачей при этом выступает сбор пилонов жесткости. Важно осуществить расчеты геометрических параметров и проверить, соответствует ли прочность характеристикам. Анализу следует подвергнуть еще и действующие усилия в конструкциях. Какими бы конструктивными особенностями ни обладали диафрагмы жесткости, они рассчитаны на центральное сжатие, а также сдвигающие усилия от горизонтальных и вертикальных нагрузок. Если присутствуют проемы, то элементы следует проверить на совместное воздействие напряжения в верхней части стены.
Особенности крепления диафрагм жесткости
Монолитные диафрагмы жесткости должны находиться в пролете между колоннами, их соединение между собой осуществляется с помощью монолитного ригеля, он монтируется по верхней части диафрагмы. Последние должны простираться по всей высоте постройки, а в отдельных случаях возможен вариант, когда элементы не устанавливаются на техническом этаже.
Нижний этаж должен опираться на ростверк фундамента с помощью закладных деталей. Для того чтобы обеспечить устойчивость здания, диафрагмы устанавливаются в обоих направлениях. Вертикальные должны быть размещены по плану равномерно, они совмещаются с ограждениями лифтовых узлов. Диафрагма жесткости в каркасных зданиях должна устанавливаться в количестве не менее трех в одном температурном блоке. Геометрические оси данных элементов не должны пересекаться, центр тяжести должен совпадать с центром тяжести оси постройки.
Для того чтобы увеличить пространственную жесткость здания, которое имеет повышенную этажность, необходимо предусмотреть мероприятия, обеспечивающие совместность работы диафрагм с каркасом. Этого можно достичь методом устройства шпоночного соединения между колонной и диафрагмой.
Рекомендации по установке
Для того чтобы была максимально прочной стена, диафрагма жесткости должна присутствовать в здании. Если речь идет о серии ИИ-04, то в верхних углах таких изделий должны быть подрезки, на которых впоследствии будут размещаться консоли колонн. Помимо этого, в углу диафрагмы имеются выпуски стальных стержней. Для фиксации диафрагмы этой серии применяется замкнутый контур на каркас из стальных стержней, диаметр последних может изменяться от 12 до 28 мм. Стержни всегда привариваются, что гарантирует дополнительную прочность конструкции.
Серия диафрагмы жесткости может выглядеть как 1.020-1, в этом случае на элементах нет угловых подрезок. Такие конструкции армируются специальными вертикальными каркасами, а по периметру конструкции фиксируется стальная сетка, диаметр ее стержней может изменяться от 5 до 12 мм, тогда как ячейки обладают размером 200 мм. Диафрагмы данной серии устанавливаются параллельно по отношению к ригелям, а после замещают данные строительные элементы.
Заключение
Те диафрагмы, которые располагаются параллельно по отношению к ригелям, лишены дополнительных консолей. На вертикальных гранях ИИ-04 имеются места, с помощью которых конструктивные каркасы будут соединены с колоннами. Если же вы будете использовать диафрагму серии 1.020-, то для нее следует подготовить закладные детали.
Стоит упомянуть еще и о том, что диафрагмы называются ядрами жесткости, и представляют собой один из основных элементов построек любого назначения. В качестве задачи данной составляющей выступает восприятие горизонтальных нагрузок по типу сейсмических и ветровых, которые воздействуют на здание.
Источник
Диафрагмы жёсткости
Для обеспечения пространственной устойчивости в обоих направлениях здания устанавливаются диафрагмы жесткости.
Диафрагмы жесткости устанавливаются в пролете между колоннами и соединяются между собой и колоннами путем сварки закладных деталей, расположенных по вертикальным граням. Диафрагмы жесткости устанавливаются одна над другой на всю высоту здания.
Число диафрагм жесткости, устанавливаемых в одном температурном блоке, должно быть не менее трех. При этом геометрические оси диафрагм не должны пересекаться в одной точке.
Диафрагмы жесткости нижних этажей устанавливаются на ленточный монолитный фундамент, конструкция которого должна обеспечивать совместную работу этого фундамента с фундаментами диафрагменных колонн на действие суммарных усилий, воспринимаемых связевой панелью. Горизонтальный стык между диафрагмами жесткости и ленточным фундаментом должен быть таким же, как горизонтальный стык между диафрагмами жесткости в остальных этажах.
Номенклатура диафрагм жесткости включает в себя двухполочные диафрагмы, предназначенные для опирания на них плит перекрытий с 2-х сторон и однополочные, предназначенные для опирания на них плит перекрытий с одной стороны. В номенклатуру диафрагм входят также вентблоки-диафрагмы, в толще которых устроены вертикальные сквозные отверстия. Диафрагмы жесткости запроектированы сплошные и с дверными проемами.
В зависимости от назначения и конструктивного решения диафрагмы подразделяются в соответствии с СТБ 1331-2002 – «Диафрагмы жесткости железобетонные. Технические условия» на следующие типы:
Д – диафрагма жесткости сплошная;
ДП – диафрагма жесткости с проемом;
ДЛ – диафрагма жесткости сплошная лестничная;
ДПЛ – диафрагма жесткости с проемом лестничная;
1Д – диафрагма жесткости сплошная с одной полкой;
2Д – диафрагма жесткости сплошная с двумя полками;
1ДП (2ДП) – диафрагмы жесткости с одной (с двумя) полками с проемами, расположенными по середине;
1ДПК (2ДПК) – диафрагмы жесткости с одной (с двумя) полками с проемами, расположенными по краю.
Диафрагмы запроектированы поэтажной разрезки с контактным горизонтальным стыком.
Для зданий с колоннами сечением 300×300 мм и 400×400 мм принята единая номенклатура диафрагм жесткости. Номенклатура диафрагм жесткости принята независимо от высоты ригелей. При этом в зависимости от высоты ригелей изменяется положение верха диафрагм жесткости относительно консоли колонны.
Стены-диафрагмы жесткости выполняются из железобетонных панелей высотой в этаж и толщиной в 140 мм с одно– или двухсторонними консольными полками в верхней зоне опирания перекрытий (рисунок 17).
Диафрагмы следует обозначать марками в соответствии с требованиями ГОСТ 23009.
Марка диафрагм состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами.
В первой группе указывают:
– обозначение типа диафрагмы;
– габаритные размеры: длину (ширину), высоту в дециметрах; толщину в сантиметрах (значения которых округляют до целого числа) или обозначение типоразмера диафрагмы.
Во второй группе указывают:
– дополнительные конструктивные характеристики (наличие дополнительных закладных изделий, отверстий, вырезов и т.п), обозначаемые арабскими цифрами или буквами;
– л (п) – левое (правое) расположение проемов в однополочных диафрагмах.
Для диафрагм, эксплуатируемых в условиях воздействия слабо или среднеагрессивной среды, в марке дополнительно указывают показатель проницаемости бетона (Н – нормальной проницаемости, П – пониженной проницаемости, О – особо низкой проницаемости).
Примеры условного обозначения диафрагмы:
1 Диафрагма жесткости с двумя полками, сплошная, длиной 2980 мм, высотой 4170 мм, толщиной 140 мм:
2Д 30.42.14 СТБ 1331-2002.
2 Диафрагма жесткости с одной полкой, с проемом, расположенным по краю, длиной 2980 мм, высотой 3270 мм, толщиной 140 мм:
1ДПК 30.33.14 СТБ 1331-2002.
3 Диафрагма жесткости с двумя полками с проемом, расположенным по середине, длиной 2980 мм, высотой 2770 мм, толщиной 140 мм:
2ДП 30.28.14 СТБ 1331-2002,
где СТБ 1331-2002 ¾ обозначение стандарта.
Примечание – Допускается принимать обозначения марок диафрагм по действующим рабочим чертежам на период до их пересмотра.
Для вентблоков – диафрагм в маркировку вводится буква В.
При шаге колонн до 6,0 м ширина панелей диафрагмы соответствует расстоянию в свету между колоннами; при шаге колонн 7,2 и 9,0 м стены диафрагмы проектируются составными из двух–трех изделий с координационными размерами по длине 1,2; 3,0 и 5,6 м.
Рисунок 26 – Общий вид диафрагмы жёсткости с характерными узлами
(для двухполочных диафрагм) (для однополочных диафрагм)
Рисунок 27 — Диафрагмы жёсткости в соответствие с видом «А»
Рисунок 28 — Узел 1 соответствие с рисунком 26
Рисунок 29 — Узел 2 соответствие с рисунком 26
Рисунок 30 — Узел 3 соответствие с рисунком 26
Рисунок 31 — Узел 4 соответствие с рисунком 26
Рисунок 32 — Узел 5 соответствие с рисунком 26
Панели стен–диафрагм изготовляют глухими или с дверными проемами. Элементы диафрагм жесткости между собой и с колоннами по вертикальным стыкам соединяют стальными шпоночными связями на сварке по закладным деталям, не менее чем в двух уровнях по высеете этажа.
Рисунок 33 –- Диафрагмы жёсткости пролетом Зм и высотой этажей 2,0; 2,8; 3,3; 3,6; 4,2 м без дверных проёмов и с дверными проёмами
Таблица 17– Спецификация
| № | Обозначение | Марка | Масса, кг |
| 1.020-1/83.4 — 1 02 -01 | 1Д26.20 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 02 | 2Д26.20 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 06 -01 | 1Д26.28 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 06 | 2Д26.28 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 12 -01 | 1Д26.28 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 12 | 2ДП26.28 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 09 -01 | 1Д26.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 09 | 2Д26.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 13-01 | 1ДП26.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 13 | 2ДП26.33- 1 | ||
| 1.020-1/83.4-1 21-01 | 1Д26.36 | ||
| 1.020-1/83.4-1 21 | 2Д2636 | ||
| 1.020-1/83.4-1 30-01 | 1ДП26.36 | ||
| 1.020-1/83. 4-1 30 | 2ДП26.36 | ||
| 1.020-1/83.4-1 25-01 | 1Д26.42 | ||
| 1.020-1/83.4-1 25 | 2Д26.42 | ||
| 1.020-1/83.4-133-01 | 1ДП26.42 | ||
| 1.020-1/83.4-1 33 | 2ДП26.42 |
Рисунок 34 — Диафрагмы жёсткости пролетом 6м и высотой этажей 2,0; 2,8; 3,3; без дверных проёмов и с дверными проёмами
Таблица 18– Спецификация
| № | Обозначение | Марка | Масса, кг |
| 1.020-1/83.4 — 1 04 -01 | 1Д56.20 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 04 | 2Д56.20 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 07 -01 | 1Д56.28 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 07 | 2Д56.28 | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 16 -01 | 1ДПК56.28л | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 17 | 1ДПК56.28п | ||
| 1.020-1/83.4 — 1 16 | 2ДПК56.28 | ||
| 1.020-1/83.4-1 11 -01 | 1Д56.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 11 | 2Д56.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 18 -01 | 1ДПК56.33л | ||
| 1.020-1/83.4-1 19 | 1ДПК56.33п | ||
| 1.020-1/83.4-1 18 | 2ДПК56.33 |
Примечание. Обозначение и масса диафрагм шириной 2560мм (рисунок 33).
Рисунок 35 – Диафрагмы жёсткости (составные из двух диафрагм) для пролета 6м и высотой этажей 3,3; 3,6; 4,2 м без дверных проёмов и с дверными проёмами
Таблица 19– Спецификация
| № | Обозначение | Марка | Масса, кг |
| 1.020-1/83.4 — 1 10 -01 | 1ДП26.33+1Д30.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 10 | 2ДП26.33+2Д30.33 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 14 -01 | 1ДП26.33+1ДП30.33 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 14 | 2ДП26.33+2ДП30.33 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 22-01 | 1Д26.36+1Д30.36 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 22 | 2Д26.36+2Д30.36 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 22-01 | 1ДП26.36+1Д30.36 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 22 | 2ДП26.36+2Д30.36 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 31 -01 | 1ДП26.36+1ДП30.36 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 31 | 2ДП26.36+2ДП30.36 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 26 -01 | 1Д26.42+1Д30.42 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 26 | 2Д26.42+2Д30.42 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 26-01 | 1ДП26.42+1Д30.42 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 26 | 2ДП26.42+2Д30.42 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 34 -01 | 1ДП26.42+1ДП30.42 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 34 | 2ДП26.42+2ДП30.42 |
Рисунок 36 – Диафрагмы жёсткости для пролета 6м и высотой этажей 3,3 м с дверным проёмом
Таблица 20– Спецификация
| № | Обозначение | Марка | Масса, кг |
| 1.020-1/83.4 — 1 15 -01 | 1ДП56.33 | ||
| 1.020-1/83.4 -1 15 | 2ДП56.33 |
Рисунок 37 – Диафрагмы жёсткости (составные из двух диафрагм) для пролета 6м и высотой этажей 3,3; 4,2; 4,8м с дверным проёмом
Таблица 21– Спецификация
| № | Обозначение | Марка | Масса, кг |
| 1.020-1/83.4-1 32-01 1.020-1/83.4-1 20-01 | 1ДП32.36 + 1Д24.36 | ||
| 1.020-1/83.4-1 32 1.020-1/83.4-1 20 | 2ДП32.36 + 1Д24.36 | ||
| 1.020-1/83.4-1 35-01 1.020-1/83.4-1 24-01 | 1ДП32.42 + 1Д24.42 | ||
| 1.020-1/83.4-1 35 1.020-1/83.4-1 24 | 2ДП32.42 + 2Д24.42 | ||
| 1.020-1/83.4-1 36-01 1.020-1/83.4-1 27-01 | 1ДП32.48 + 1Д24.48 | ||
| 1.020-1/83.4-1 36 1.020-1/83.4-1 27 | 1ДП32.48 + 1Д24.48 |
Примечание. Обозначение и массу диафрагм шириной 5560мм (рисунок 19):
Рисунок 38 – Диафрагмы жёсткости (составные из двух диафрагм) для пролета 7,2м и высотой этажей 2,0; 3,3; 3,6; 4,2м без дверных проёмов и с дверными проёмами
Таблица 22– Спецификация
| № | Обозначение | Марка | Масса, кг |
| 1.020-1/83.4-1 01-01 | 1Д56.20+1Д12.20 | ||
| 1.020-1/83.4-1 01 | 2Д56.20+2Д12.20 | ||
| 1.020-1/83.4-1 05-01 | 1Д56.28+1Д12.28 | ||
| 1.020-1/83.4-1 05 | 2Д56.28+2Д12.28 | ||
| 1.020-1/83.4-1 05-01 | 1ДПК56.28л+1Д12.28 | ||
| 1.020-1/83.4-1 05 | 2ДПК56.28+2Д12.28 | ||
| 1.020-1/83.4-1 08-01 | 1Д56.33+1Д12.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 1-08 | 2Д56.33+2Д12.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 08-01 | 1ДПК56.33л+1Д12.33 | ||
| 1.020-1/83.4-1 08 | 2ДПК56.33+2Д12.33 |
Примечание. Обозначение, марку и массу диафрагм смотри рисунки 20, 23.
Рисунок 39 – Диафрагмы жёсткости (составные из трёх диафрагм) для пролета 7,2м и высотой этажей 3,3м без дверных проёмов и с дверными проёмами
Примечание: Обозначение, марку и массу диафрагм принять в соответствие с рисунками 34, 35.
Рисунок 40 – Диафрагмы жёсткости (составные из двух диафрагм) для пролета 9.0м и высотой этажей 2,0 и 3,3 м без дверных проемов и с дверными проёмами
Примечание: Обозначение, маркая масса диафрагм принять в соответствие с рисунками 33, 35, 37.
Рисунок 41 – Диафрагмы жёсткости (составные из трёх диафрагм) для пролета 9,0м и высотой этажей 3,6; 4,2 и 4.8м без дверных проёмов и сдверными проёмами
Шаг вертикальных диафрагм жесткости, определяемый расчетом, должен быть не более 36,0 м (с кратностью в 6,0 м) по длине здания и не больше 18 м от края здания или температурно–деформационного шва.
Для пролета 9 м номенклатура диафрагм приведена в таблице 23
Таблица 23 – Номенклатура диафрагм жесткости для пролета 9 м
| № | Марка диафрагм жесткости |
| Высота этажа 2,8 м | |
| 1Д56.20+ 1Д30.20 | |
| Высота этажа 3,3 м | |
| 1Д56.33+ 1Д30.33 | |
| 1ДПК56.33л+ 1Д30.33 | |
| 1ДПК56.33п+ 1Д30.33 | |
| 1Д56.33+ 1Д30.33 | |
| 1ДПК56.33л+ 1Д30.33 | |
| 1ДПК56.33п+ 1Д30.33 | |
| Высота этажа 3,6 м | |
| 1Д26.36+ 1Д30.36+1Д30.36 | |
| 2Д26.36+ 2Д30.36+2Д30.36 | |
| 1ДП26.36+ 1Д30.36+1Д30.36 | |
| 2ДП26.36+ 2Д30.36+2Д30.36 | |
| 1Д26.36+ 1Д30.36+1Д30.36 | |
| 2Д26.36+ 2ДП30.36+2Д30.36 | |
| 2ДП32.36+ 2Д24.36+2Д30.36 | |
| 2Д24.36+ 2ДП32.36+2Д30.36 | |
| 2ДП26.36+ 2ДП30.36+2ДП30.36 | |
| 2Д30.36+ 2ДП26.36+2ДП30.36 | |
| 2ДП32.36+ 2Д24.36+2ДП30.36 | |
| Высота этажа 4,2 м | |
| 1Д26.42+ 1Д30.42+1Д30.42 | |
| 2Д26.42+ 2Д30.42+2Д30.42 | |
| 1Д26.42+ 1ДП30.42+1Д30.42 | |
| 2Д26.42+ 1ДП30.42+2Д30.42 | |
| 1ДП26.42+ 1Д30.42+1Д30.42 | |
| 2ДП26.42+ 2Д30.42+2Д30.42 | |
| 2ДП26.42+ 1Д30.42+2ДП30.42 | |
| 2ДП32.42+2Д24.42+2Д30.42 | |
| 2Д24.42+2ДП32.42+2Д30.42 | |
| Высота этажа 4,8 м | |
| 1Д24.48+1Д32.48+1Д30.48 | |
| 2Д24.48+2Д32.48+2Д30.48 | |
| 1ДП32.48+1Д24.48+1Д30.48 | |
| 2ДП32.48+2Д24.48+2Д30.48 | |
| 1Д24.48+1ДП32.48+1Д30.48 | |
| 2Д24.48+2ДП32.48+2Д30.48 |
Дата добавления: 2015-07-07 ; просмотров: 11138 ;
Источник