Железобетонная каркасная конструкция – типы и основные компоненты

Опубликовано: Руководство по строительным технологиям

Железобетонная каркасная конструкция – это метод строительства, который включает в себя сеть колонн и балок для успешной передачи нагрузок, поступающих на конструкцию, на фундамент. В целом, он формирует структурный каркас здания, который используется для поддержки других элементов, таких как полы, крыша, стены и облицовка.

Типичное каркасное здание Каркасная конструкция.

В этой статье мы рассмотрим типы, основные компоненты, преимущества и недостатки бетонной каркасной конструкции.

  • Основные части бетонной каркасной конструкции
    • 1. Колонны в каркасной конструкции
    • 2. Балки в каркасной конструкции
    • 3. Плита в каркасной конструкции
    • 4. Фундамент в каркасной конструкции
    • 5. Перегородки в каркасной конструкции
    • 6. Лифтовая шахта в каркасной конструкции
  • Преимущества каркасной бетонной конструкции
  • Недостатки каркасной железобетонной конструкции
  • Коды для проектирования каркасных конструкций

    • Тип каркасной конструкции

    1. Жесткая каркасная конструкция

    Эти каркасы строятся на месте строительства и могут заливаться или не заливаться монолитно. Они обеспечивают большую устойчивость и эффективно противостоят поворотам. Преимущество жесткой рамы в том, что она имеет положительные и отрицательные изгибающие моменты по всей конструкции из-за взаимодействия стен, балок и перекрытий.

    2. Брекетинг Рамная конструкция

    Эта рамная конструкция противостоит боковым силам за счет действия диагональных элементов, которые используются для противодействия боковым силам. Конструкция укрепляется путем вставки диагональных структурных элементов в прямоугольные области структурной рамы. Конструктивные рамы с консолями более эффективны, чем жесткие конструктивные рамы.

    Основные части железобетонной каркасной конструкции

    1. Колонны в каркасной конструкции

    Колонны являются важным структурным элементом каркасного здания. Это вертикальные элементы, которые воспринимают нагрузку от балок и верхних колонн и передают ее на фундамент.

    Колонны в каркасной конструкции Колонна в рамной конструкции.

    Несущая нагрузка может быть осевой или эксцентрической. Проектирование колонн более важно, чем проектирование балок и перекрытий. Это связано с тем, что если одна балка выйдет из строя, это будет локальное разрушение одного этажа, но если одна колонна выйдет из строя, это может привести к обрушению всей конструкции.

    2. Балки в каркасной конструкции

    Балки – это горизонтальные несущие элементы каркасной конструкции. Они несут нагрузку от перекрытий, а также прямую нагрузку от кладки стен и их собственного веса.

    Балки в каркасной конструкции Балки в каркасной конструкции

    Балки могут опираться на другие балки или поддерживаться колоннами, составляющими неотъемлемую часть каркаса. Это в первую очередь изгибаемые элементы. Они делятся на 2 типа:

  • Главные балки – Передают нагрузки от перекрытий и второстепенных балок на колонны.
  • Второстепенные балки – Передают нагрузку от перекрытия на главные балки.

    • 3. Перекрытие в каркасной конструкции

    Плита – это плоское горизонтальное место, которое используется для покрытия здания сверху и предоставления убежища жителям. Они являются пластинчатым элементом и несут нагрузку в основном за счет изгиба. Обычно они несут вертикальные нагрузки.

    Плиты в каркасной конструкции Плиты в каркасных конструкциях.

    Под действием горизонтальных нагрузок, благодаря большому моменту инерции, они могут нести большие силы ветра и землетрясения, а затем передавать их на балку.

    4. Фундамент в каркасной конструкции

    Единственной функцией фундамента является передача нагрузки, исходящей от вышеупомянутых колонн и балок, на твердый грунт.

    Железобетонная каркасная конструкция - типы и основные компоненты Фундамент в каркасной конструкции

    5. Стенки сдвига в каркасной конструкции

    Это важные конструктивные элементы в высотных зданиях. Стенки сдвига фактически являются очень большими колоннами, поэтому они выглядят как стены, а не как колонны. Они принимают на себя горизонтальные нагрузки, такие как ветровые и сейсмические.

    Стенки сдвига в каркасной конструкции Стенки сдвига в каркасной конструкции

    Стены сдвига также несут вертикальные нагрузки. Важно понимать, что они работают только на горизонтальные нагрузки в одном направлении, которое является осью длинного размера стены.

    6. Шахта лифта в каркасной конструкции

    Шахта лифта – это вертикальный бетонный короб, в котором лифт перемещается вверх и вниз. Эти шахты помогают противостоять горизонтальным нагрузкам, а также несут вертикальные нагрузки.

    Лифтовая шахта в каркасной конструкции Лифтовая шахта в каркасной конструкции.

    Преимущества каркасной бетонной конструкции

  • Она хорошо сопротивляется сжатию по сравнению с другими материалами, используемыми для строительства. Кроме того, конструкция хорошо работает на растяжение.
  • Устойчивость к огню выше, чем у стали, поэтому она способна противостоять огню в течение длительного времени.
  • Она имеет длительный срок службы при низких эксплуатационных расходах.
  • В некоторых конструкциях, таких как опоры, плотины и фундаменты, это самый экономичный конструкционный материал.
  • Он может быть отлит любой требуемой формы, что делает его самым экономичным конструкционным материалом.
  • Из нее получаются жесткие конструкции с минимальным прогибом.
  • Предел текучести стали примерно в 15 раз превышает прочность бетона на сжатие и более чем в 100 раз – на растяжение.
  • При использовании стали в бетоне уменьшаются размеры поперечного сечения.
  • Для монтажа требуется меньше квалифицированной рабочей силы по сравнению с другими конструктивными системами.

    • Недостатки каркасной бетонной конструкции

  • Требуется тщательное перемешивание, заливка и затвердевание, что влияет на конечную прочность конструкции.
  • Стоимость опалубки, используемой для заливки бетона, относительно высока.
  • Он имеет низкую прочность на сжатие по сравнению со сталью, что приводит к большим сечениям колонн/балок в многоэтажных зданиях, развитию трещин в бетоне из-за усадки, а также высокому приложению живой нагрузки.
  • Если бетонирование выполнено неправильно, сталь начинает корродировать, тем самым теряя прочность, и в конечном итоге срок службы сокращается. Кроме того, ремонт становится очень дорогим и сложным.

    • Коды для проектирования каркасных конструкций

  • IS (Индийский стандарт) 456-2000
  • ACI (Американский институт бетона) 318-89
  • ICC (Международные строительные нормы и правила) 2009
  • NZS (новозеландский стандарт) 3101
  • Евро 2

    • Читайте также: Строительство стальной каркасной конструкции Фундаменты, колонны, балки и перекрытия
    Несущая конструкция и компоненты по сравнению с каркасной структурной системой

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: