Диафрагмы жесткости
Определение «диафрагма жесткости» введено для каркасных железобетонных зданий, где оно означает конкретную железобетонную конструкцию, работающую на обеспечение пространственной жесткости всего здания.
Подобные конструкции встречаются практически в любом здании, но не имеют такого точного названия, поэтому я буду применять это определение относительно всех зданий. На первый взгляд рассматривание конструкций диафрагм жесткости не имеет отношения к крышам, но это не так. Крыши могут воздействовать на стены распором от стропильных ног или передавать на них боковую нагрузку от давления ветра, поэтому конструкции зданий должны быть достаточно жесткими и не менять своих геометрических размеров.
В первую очередь внимание нужно уделять длинным наружным стенам не имеющим внутренней связки из поперечных стен. Например, сруб не рекомендуется делать без диафрагмы жесткости с длиной стен более 8 м. Их нужно связывать внутренней стеной. Такая конструкция сруба носит название пятистенок — четыре наружных стены и одна внутренняя (диафрагма жесткости). Внутренняя стена удерживает бревна наружных стен от кручения во время высыхания, от выдавливания при распоре от стропил и от разрушения при ураганном ветре. Внутренняя стена в конструкции здания из любого материала — это первый вид диафрагмы жесткости. Примеров можно привести предостаточно. Внутренние стены фундаментов удерживают внешние стены от выдавливания их грунтом. Кирпичные, гипсовые и пр. перегородки нельзя делать длинными без боковой поддержки. Длина свободно стоящих стен из различных материалов определяется строительными нормами и зависит от вида материала и от вида его скрепления, а также от наличия в нем армирования.
Второй тип диафрагмы жесткости — балки, заделанные в стены. Для примера возьмем тот же сруб, его стены связывают врубкой половых и потолочных балок. В зданиях из легкобетонных блоков должен обязательно устраиваться монолитный железобетонный пояс по всему периметру стен и если эти стены длинные, то должна быть внутренняя связь удерживающие внешние балки пояса.
Третий тип диафрагмы жесткости — перекрытие. Стены по нижней и верхней части можно удерживать от выпучивания или сдавливания устройством монолитного или закрепленного сборного перекрытия. Понятно, что монолитное железобетонное перекрытие будет сохранять свою геометрию и удерживать от смещения стены. В сборном железобетонном перекрытии этого добиваются скручиванием плит между собой, занкериванием их в стены и бетонированием швов. Приклеивание досок пола к деревянным балкам перекрытия и/или использование шпунтованных досок создает жесткий диск, который не только уменьшает прогиб балок, но и увеличивает жесткость перекрытия.
Четвертая диафрагма жесткости — продольные и диагональные (вертикальные и горизонтальные) связи. Такой тип конструкций был показан на двух предыдущих страницах сайта. Так же диагональные связи устанавливаются в стенах каркасных зданий.
Рис. 117. Диафрагма жесткости из диагональных связей
Крис Миндчаман в своей книге рекомендует устанавливать диагональные связи по балкам перекрытия в деревянных каркасных сооружениях со свободной длиной стен от 8 м (рис. 117), но с оговоркой, что это его рекомендация и в Британском строительном коде она не прописана. Его (Криса) решение — один из способов создать диафрагму жесткости. Можно найти и другие решения.
И еще одно замечание. Диафрагмы жесткости должны удерживать геометрию здания, как от растягивания, так и от перекоса и сдавливания. Поэтому при проектировании и строительстве не следует забывать о назначении этих важных конструкций, например, если диафрагма это внутренняя стена, то она не должна разрезаться проемами от низа до верха. Нужно оставлять связки и вверху, и внизу.
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)
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
Таблица 18– Спецификация
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
Рисунок 36 – Диафрагмы жёсткости для пролета 6м и высотой этажей 3,3 м с дверным проёмом
Таблица 20– Спецификация
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: 9842 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ