Paso de columnas en un edificio de marco. Marcos de construcción
Enmarcar edificios civiles. Frame, que es un sistema espacial de múltiples niveles de columnas y techos entre pisos. La base de apoyo en tales edificios son columnas, travesaños y techos, y el papel de encerrar Los elementos están hechos por las paredes exteriores. Este tipo constructivo se utiliza para la construcción de edificios de gran altura y donde se requieran estancias de dimensiones considerables, libres de apoyos internos.
Los siguientes esquemas son inherentes al tipo de estructura de los edificios:
- con travesaños transversales;
- con una disposición longitudinal de travesaños.
Se requieren medidas especiales para garantizar la rigidez espacial de los edificios.
En los edificios de estructura, la rigidez espacial la proporciona:
- un marco de varios niveles formado por columnas, travesaños y techos y que representa un sistema geométricamente invariable;
- paredes de refuerzo ubicadas entre las columnas (en cada piso);
- losas espaciadoras colocadas en techos entre pisos (entre columnas);
- paredes de escaleras y huecos de ascensores asociados con estructuras de armazón;
- emparejamiento confiable de elementos de marco en paredes y nodos.
Los tipos de marcos varían por los siguientes motivos:
1. Según los materiales:
Pórticos de hormigón armado (monolíticos, prefabricados, prefabricados-monolíticos);
Marcos de metal.
2. Según la disposición de las conexiones horizontales: con una disposición longitudinal, transversal, cruzada de barras transversales y con apoyo directo de los techos en las columnas (sin solución de barra transversal).
3. Por la naturaleza del trabajo estático:
Marco con conexiones "rígidas" (monolíticas) de elementos en los nodos (cruces) del marco;
Conectado con uniones soldadas de nodos, caracterizado por la simplicidad del diseño. Pero según el principio de invariabilidad geométrica del sistema, teniendo conexiones de rigidez establecidas entre las columnas y los travesaños del marco;
Armazón unido con conexiones rígidas de nudos en dirección transversal y juntas soldadas en dirección longitudinal.
El tipo de marco del edificio es apropiado donde se requieren habitaciones con una gran área libre (por ejemplo, complejos de almacenes), así como en condiciones donde el edificio percibe grandes cargas estáticas o dinámicas.
Para edificios de gran altura, es muy recomendable utilizar un sistema marco-panel. En este caso, los edificios pueden tener grandes espacios libres de tabiques, lo cual es necesario para los edificios públicos.
Los edificios de marco son predominantemente para fines públicos. En Rusia, los edificios de marco tienen una cuadrícula de planificación básica de 6X6 m. Los parámetros adicionales son 4,5 y 3 m. Además, se utiliza una cuadrícula de 6X9 m para edificios únicos individuales. La altura de los pisos tiene una gradación: 3; 3.3; 3,6 y 4,2 m Las columnas marco pueden ser de una y dos plantas Las columnas del catálogo se proporcionan para dos alturas de 3,3 y 4,2 m Las columnas tienen una sección transversal de 300X300 ..mm,_ para las plantas inferiores 400X400 mm . Las juntas de las columnas se proporcionan al nivel de la parte superior de los pisos, generalmente a una altura de 600 mm desde la parte superior del panel.
Los travesaños del marco tienen una altura de 450 mm y tienen salientes en la parte inferior (en dos o en un lado) para soportar losas de piso. Los extremos de los travesaños descansan sobre las consolas de las columnas, y luego se fijan mediante soldadura. Por lo tanto, las columnas y las vigas del marco forman un sistema de marcos transversales y longitudinales de varios pisos. Los paneles colgantes se unen a las columnas del marco a lo largo del perímetro exterior del edificio. Los más efectivos son los paneles hechos de hormigón ligero y celular. , aluminio, aleaciones de aluminio y fibrocemento.
En construcción moderna, constructiva estructura alámbrica con pórtico completo y muros autoportantes o cortina y con pórtico incompleto y muros de carga. Por tipo de materiales marcos de construcción están hechos principalmente de hormigón armado, pero en edificios de piedra de poca altura, a veces se usa un marco interno con pilares de ladrillo. La estructura de acero se utiliza en edificios civiles e industriales de gran altura o grandes luces. Los pilares de ladrillo del marco interior están hechos de ladrillos macizos sobre morteros de alta calidad. Para aumentar la capacidad de carga de los pilares, se utiliza refuerzo transversal o longitudinal, en el primer caso, las mallas de alambre se colocan en 2-4 filas en las costuras de mampostería, en el segundo caso, las barras de refuerzo instaladas verticalmente fuera del pilar se atan con abrazaderas y se cubre con una capa protectora de mortero.
Los marcos de hormigón armado se dividen en prefabricados y monolíticos, siendo los primeros más industriales. Rara vez se usa un marco monolítico, en edificios únicos o para requisitos tecnológicos especiales. Las columnas y vigas en un marco monolítico, reforzadas con varillas de refuerzo longitudinales y abrazaderas transversales, forman un todo único. El hormigonado del marco se lleva a cabo en el encofrado.
Los marcos de hormigón prefabricado son el tipo principal de marcos para edificios de varios pisos. Este marco en edificios civiles consta de bastidores (columnas) de uno o dos pisos y barras en T o secciones transversales rectangulares. En altura, los bastidores se conectan soldando las cabezas de acero de las columnas entre sí o soldando los extremos de las barras de refuerzo liberadas del cuerpo de los bastidores, seguido por el empotramiento de la junta.
Al mismo tiempo, las uniones de los bastidores se ubican en cada piso o a través del piso a una distancia de 0,6 a 1 m del nivel del piso. Los travesaños se fijan a los postes desde el lateral mediante soldadura de las piezas de acero embebidas previstas en estos elementos estructurales, y seguidamente por empotramiento de hormigón.
En edificios industriales de varios pisos, se utilizan esquemas de marcos de vigas y sin vigas. Los elementos del marco son columnas con cimientos debajo de ellas y travesaños de piso, que juntos forman marcos de hormigón armado. Un pórtico prefabricado de hormigón armado con un techo de vigas se diseña como sistema de pórtico, de arriostramiento de pórtico o de arriostramiento articulado. Con un sistema de pórticos, las cargas verticales y horizontales que caen sobre el edificio son percibidas por pórticos de hormigón armado con nudos rígidos. En un sistema de pórtico y arriostramiento, los pórticos con nudos rígidos perciben solo las fuerzas verticales, mientras que las fuerzas horizontales perciben los pisos, transfiriéndolos a las paredes transversales y finales y las escaleras. Si los nodos del marco no son rígidos, sino articulados, dicho sistema se denomina sistema articulado, la transferencia de cargas en este caso ocurre de la misma manera que en un sistema de amarre del marco. Los marcos prefabricados de hormigón armado con techos de vigas se utilizan ampliamente en la construcción de edificios industriales de varios pisos. El techo de vigas está formado por travesaños (correas) que descansan sobre las consolas de las columnas y losas nervadas colocadas a lo largo de las correas. Los elementos prefabricados del marco se conectan mediante soldadura de partes incrustadas, seguidas de incrustaciones.
Con un esquema sin vigas, sobre los capiteles de las columnas descansan paneles multihuecos sobrecolumnas, realizados en forma de tronco de pirámide de sección cuadrada en la base. Los paneles superpuestos se colocan sobre estos paneles. Con un esquema sin vigas, el techo es de menor altura que con uno de vigas, pero se requiere más concreto y acero, además, la instalación es más laboriosa.
Los mejores indicadores son los techos sin vigas monolíticos prefabricados. En este diseño, el capitel es una losa plana de hormigón armado con un hueco para la columna. Sobre la losa descansan los paneles intercolumnas multihuecos, y sobre ellos descansan los paneles vanos. La malla de refuerzo colocada a lo largo de los paneles entre columnas se suelda con el refuerzo de los paneles de vano y se rellena con una mezcla de hormigón. La desventaja de este diseño es el uso de hormigón monolítico.
En la construcción moderna de varios pisos, un esquema estructural de marco se usa ampliamente con un marco completo y muros cortina o autoportantes y con un marco incompleto y muros de carga. Por la naturaleza de los materiales, los marcos de estos edificios están hechos principalmente de hormigón armado, pero en edificios de piedra de poca altura, a veces se usa un marco interno con pilares de ladrillo. La estructura de acero se utiliza en edificios civiles e industriales de gran altura o grandes luces. Los pilares de ladrillo del marco interior están hechos de ladrillos macizos sobre morteros de alta calidad. Para aumentar la capacidad de carga de los pilares, se utiliza refuerzo transversal o longitudinal, en el primer caso, las mallas de alambre se colocan en 2-4 filas en las costuras de mampostería, en el segundo caso, las barras de refuerzo instaladas verticalmente fuera del pilar se atan con abrazaderas y se cubre con una capa protectora de mortero.
Los marcos de hormigón armado se dividen en prefabricados y monolíticos, siendo los primeros más industriales. Rara vez se usa un marco monolítico, en edificios únicos o para requisitos tecnológicos especiales. Las columnas y vigas en un marco monolítico, reforzadas con varillas de refuerzo longitudinales y abrazaderas transversales, forman un todo único. El hormigonado del marco se lleva a cabo en el encofrado.
Los marcos de hormigón prefabricado (Fig. 19) son el tipo principal de marcos para edificios de varios pisos. Este marco en edificios civiles consiste en bastidores (columnas) de uno o dos pisos y travesaños de una barra en T o sección transversal rectangular. En altura, los bastidores se conectan soldando las cabezas de acero de las columnas entre sí o soldando los extremos de las barras de refuerzo liberadas del cuerpo de los bastidores, seguido por el empotramiento de la junta. Al mismo tiempo, las uniones de los bastidores se ubican en cada piso o a través del piso a una distancia de 0,6 a 1 m del nivel del piso. Los travesaños se fijan a los postes desde el lateral mediante soldadura de las piezas de acero embebidas previstas en estos elementos estructurales, y seguidamente por empotramiento de hormigón.
Arroz. 19. Marco de hormigón prefabricado
1 - columna; 2 - junta de columna; 3 - travesaño; 4 - unión del travesaño con la columna; tarima de 5 plantas
En edificios industriales de varios pisos, se utilizan esquemas de marcos de vigas y sin vigas. Los elementos del marco son columnas con cimientos debajo de ellas y travesaños de piso, que juntos forman marcos de hormigón armado. Un pórtico prefabricado de hormigón armado con refuerzo de vigas se diseña como sistema de pórtico, arriostrado por pórticos o arriostrado por bisagras. Con un sistema de pórticos, las cargas verticales y horizontales que caen sobre el edificio son percibidas por pórticos de hormigón armado con nudos rígidos. En un sistema de pórtico y arriostramiento, los pórticos con nudos rígidos perciben solo las fuerzas verticales, mientras que las fuerzas horizontales perciben los pisos, transfiriéndolos a las paredes transversales y finales y las escaleras. Si los nodos del marco no son rígidos, sino articulados, dicho sistema se denomina sistema articulado, la transferencia de cargas en este caso ocurre de la misma manera que en un marco unido. Los marcos prefabricados de hormigón armado con techos de vigas (Fig. 20) se utilizan ampliamente en la construcción de edificios industriales de varios pisos. El techo de vigas está formado por travesaños (correas) que descansan sobre las consolas de las columnas y losas nervadas colocadas a lo largo de las correas. Los elementos prefabricados del marco se conectan mediante soldadura de partes incrustadas, seguidas de incrustaciones.
Arroz. 20. Edificio de varias plantas con techos de vigas
Con un esquema sin vigas (Fig. 21), sobre los capiteles de las columnas descansan paneles multihuecos sobre columnas, realizados en forma de tronco de pirámide de sección cuadrada en la base. Los paneles superpuestos se colocan sobre estos paneles. Con un esquema sin vigas, el techo es de menor altura que con uno de vigas, pero se requiere más concreto y acero, además, la instalación es más laboriosa.
Arroz. 21. Edificio industrial de varias plantas con techos prefabricados sin vigas
Los mejores indicadores son los techos sin vigas monolíticos prefabricados. En este diseño, el capitel es una losa plana de hormigón armado con un hueco para la columna. Sobre la losa descansan los paneles intercolumnas multihuecos, y sobre ellos descansan los paneles vanos. La malla de refuerzo colocada a lo largo de los paneles entre columnas se suelda con el refuerzo de los paneles de vano y se rellena con una mezcla de hormigón. La desventaja de este diseño es el uso de hormigón monolítico.
Los edificios sin marco se erigen con muros externos e internos de carga.
Los edificios sin marco se erigen con muros externos e internos de carga. Los edificios con un marco incompleto tienen un marco interno (columnas, pilares, travesaños) y paredes exteriores de carga.
Los edificios sin marco son una caja espacial de múltiples celdas que consta de diafragmas verticales y horizontales interconectados: paredes y techos longitudinales y transversales y se caracterizan por una alta rigidez espacial. Dichos edificios pertenecen al grupo de edificios con un esquema estructural rígido.
esquemas estructurales edificios residenciales de paneles grandes. Las ventajas de los edificios sin marco en comparación con los edificios con marco son: una reducción en la gama de elementos prefabricados (casi tres veces), facilidad de instalación, menor intensidad de mano de obra, un mayor grado de prefabricación de elementos prefabricados, menor consumo de acero (alrededor de 15 - 20%), la ausencia de columnas sobresalientes en el interior y travesaños.
La construcción de una casa de cerdas con contenido de máquina para caminar. En edificios sin marco (Fig. 28.1, d), las paredes externas de carga son de piedra (ladrillo, piedra natural, bloques pequeños o grandes, paneles) o de madera. Los techos descansan sobre las paredes.
En los edificios sin marco, las paredes de ladrillo (o bloque) de los extremos se refuerzan con pilastras, o presentan un contorno curvilíneo o quebrado en planta. En el caso de la ampliación propuesta del edificio o durante su construcción en dos etapas, los muros de testero se realizan con armazón de acero (independientemente del material del armazón principal), rellenándolo con elementos de cerramiento livianos de estructura abatible.
En los edificios sin marco, las paredes son de carga y se construyen de manera similar a las paredes de los edificios civiles. Por lo general, estos muros están reforzados con pilastras.
La caja espacial de un edificio sin marco se puede calcular como una barra en voladizo de pared delgada de perfil cerrado con diafragmas transversales y longitudinales (con conexión mutua entre los muros transversales y longitudinales exteriores) o como un conjunto de diafragmas verticales interconectados por diafragmas horizontales de Los pisos.
EN Últimamente Los edificios sin marco hechos de estructuras metálicas ligeras son ampliamente utilizados, a pesar de que su consumo específico de metal en algunos casos es mayor que el de los edificios hechos de estructuras estándar.
Los edificios sin marco y sin cimientos hechos de materiales locales representan el mayor peligro, cuyos habitantes pueden verse gravemente afectados.
En este sentido, los edificios prefabricados sin marco hechos de estructuras metálicas ligeras son ampliamente utilizados a pesar de que su consumo específico de metal es en algunos casos mayor que el de los edificios estacionarios hechos de estructuras estándar.
La conexión de los paneles de las paredes internas de los edificios sin marco (Fig. 12.15) se realiza soldando bielas con un diámetro de 12 mm a partes incrustadas a lo largo de la parte superior del papel. Costuras verticales entre paneles: n plyut ynpviHMn con espaciadores de an rnci ii ni jioiiiiii.
Por lo tanto, los edificios sin marco y sin cimientos hechos de materiales locales representan el mayor peligro, cuyos habitantes pueden verse gravemente afectados.
Los cimientos de tiras se utilizan principalmente en edificios sin marco con muros de carga.
Para la posibilidad de colocar gatos debajo del cinturón del sótano de edificios sin marco, se deben proporcionar nichos para instalar gatos. Los cinturones de hormigón armado deben colocarse por encima y por debajo de los nichos para distribuir las cargas concentradas de los gatos. Se debe proporcionar un cinturón a lo largo de la base de los cimientos para absorber las fuerzas de las deformaciones horizontales.
Teploelektraproekt desarrolló GRU de bloque grande 6 - 10 kV en un edificio sin marco (Fig. 7.5).
La unificación de unidades estructurales se lleva a cabo sobre la base de una comparación de varios esquemas estructurales: edificios sin marco con paredes transversales o longitudinales, edificios con marco incompleto (con muros externos de carga) y edificios con marco completo. La comparativa muestra que el diseño más versátil es el full frame, que permite una amplia variación de planos con la inclusión de locales de varios tamaños y configuraciones; permitiendo
Los asentamientos desiguales del edificio (diferencia de asentamiento para edificios con armazón) o la desviación (torcedura) de los muros de carga de los edificios sin armazón están determinados por ingeniería y nivelación geodésica. III clase teniendo en cuenta las siguientes características simplificando la medición.
Los muros de carga que reciben cargas de la cubierta del edificio, los vehículos y el viento generalmente se diseñan para edificios bajos sin marco con calefacción y se construyen sobre cimientos de tiras o columnas. Los muros de carga están hechos de ladrillo, bloques pequeños y grandes.
El diseño de la GRU no requiere la construcción de un edificio de estructura voluminosa. Un edificio sin marco de un piso de 4 m de alto y 12 m de ancho se ensambla a partir de paneles de pared de hormigón armado, que sirven simultáneamente como particiones entre las celdas y las estructuras de soporte. En el techo del edificio hay una superestructura de cámaras metálicas, en las que se ubican los seccionadores de barras.
Los edificios de paneles grandes sin marco están hechos con estructuras de carga transversales o longitudinales. Los edificios sin marco también incluyen edificios ensamblados a partir de bloques tridimensionales del tamaño de una habitación, dos habitaciones o un apartamento completo.
El significado de las relaciones / y / depende del esquema constructivo de los edificios o estructuras. En edificios sin marco con paredes internas y externas longitudinales que soportan carga, la diferencia en estas proporciones es mínima. En edificios con un marco de acuerdo con el esquema completo, las columnas internas tienen más ojo, y las columnas de pared y los muros de carga tienen un máximo.
Según el esquema constructivo, estos edificios se dividen en dos grupos: panel (frameless) y frame-panel. En edificios sin marco, los elementos de carga son los escudos de las paredes exteriores e interiores. En las casas de paneles de marco, el marco percibe la carga y los escudos sirven solo como relleno. Y en esos y otros edificios de escudos, puede ensamblar no solo paredes, sino también techos.
Esquemas de edificios sin marco y con marco. Hay dos esquemas estructurales principales de edificios: sin marco y con marco. En edificios sin marco, todas las cargas del techo y los pisos se perciben mediante muros de carga: longitudinales, transversales o ambos al mismo tiempo. En los edificios de armazón, todas las cargas son percibidas por el armazón, que es un sistema de columnas, vigas, vigas conectadas entre sí. En este último caso, los paneles de pared se denominan con bisagras.
Esquemas estructurales de edificios de paneles grandes. Los paneles de una sola capa están hechos de hormigón ligero o celular (hormigón de escoria, hormigón de arcilla expandida, hormigón celular, hormigón celular, etc.) Se utilizan ampliamente en edificios sin marco y, con un espesor de 20 a 40 cm, pueden soportar cargas. , cumpliendo los requisitos de protección térmica y resistencia.
La posibilidad de disponer planos verticales en las superficies laterales de las envolventes consideradas permite utilizarlas como pasarelas e iluminación lateral. Esto amplía enormemente el alcance de los edificios sin marco en forma de superficies cilíndricas.
Las uniones de los muros longitudinales y de testero no portantes en edificios sin marco se eligen de modo que proporcionen suficiente soporte a las estructuras portantes o revestimientos de Pastila en los muros.
Control de la precisión de la posición de las granjas. El control de la posición de los bloques de cimentación erigidos, columnas, vigas y rieles de grúa, armaduras de techo en el plan debe realizarse por el método de ordenadas utilizando el teodolito. Al instalar paneles de pared y bloques en edificios sin marco, su posición planificada debe controlarse a partir de las marcas de instalación, desplazadas con respecto al eje central en una cierta cantidad, usando una regla o un metro a lo largo de los bordes internos de los paneles o bloques.
Los estudios de viabilidad han establecido que para una serie de indicadores, en igualdad de condiciones, los edificios de estructura son inferiores a los de paneles grandes. Su costo es de 5 a 10% más alto, la mano de obra de construcción es de 10 a 15% más que los edificios sin marco. A pesar de esto, por las razones anteriores de naturaleza tecnológica y de planificación, los edificios de marcos se utilizan ampliamente en todos los países del mundo.
Instalación de edificios residenciales a partir de bloques tridimensionales.| Instalación de un edificio residencial mediante plantas elevadoras. La instalación de edificios sin marco generalmente comienza con la instalación de elementos de escalera, que forman un núcleo espacial rígido. Los paneles posteriores se unen a la escalera y luego entre sí en forma de celdas espaciales rígidas.
Elementos de Plastbau en las paredes (a y techos entre pisos (b). En los edificios de paneles de marco, la estructura de soporte principal es un marco de hormigón armado. Se compone de columnas y tirantes horizontales - travesaños. Las losas del piso se basan en travesaños, sin vigas. esquema - en columnas, en edificios sin marco - en grandes elementos de losa: paneles de paredes, tabiques y techos.