Система сталежелезобетонных перекрытий для высотных зданий

Введение

В данной статье мы занимались изучением системы перекрытий высотных зданий. В сложившихся условиях больших объемов высотного строительства была разработана система сталежелезобетонных перекрытий, отвечающая всем требованиям высотного строительства. Эта система использует разработки лаборатории специальных конструкций НИИЖБ, которые проводились под руководством профессора И. Г. Людковского [1].

Современная система перекрытий

Основной элемент системы – стальная листовая арматура, которая выполняет следующие функции:

• полностью воспринимает поперечную силу;
• за счет имеющихся отверстий в листах является шаблоном при устройстве арматурных каркасов;
• в зоне рамных узлов создает «эффект обоймы» благодаря ограничению деформаций бетона;
• выполняет функции несъемной опалубки в случае необходимости применения специального бетона или дисперсного армирования при устройстве рамного узла;
• уменьшения собственного веса плиты за счет установки легкобетонных вкладышей.

Предлагаемая система перекрытий имеет следующие преимущества:

• исключает продавливание в узлах. За счет полного восприятия поперечной силы продавливание в узле исключено, таким образом возникает реальная возможность уменьшения строительной высоты перекрытия и отказа от капителей (рис. 1).
• повышает жесткость рамного узла. За счет установки листовой арматуры в рамном узле возникает зона повышенной изгибной и сдвиговой жесткости, так называемый «воротник», работающий как жесткий штамп. Это существенным образом влияет на жестокость и трещиностойкость всей конструкции перекрытия (рис. 2 а) [2];
• повышает качество арматурных работ. Высокое качество арматурных работ достигается за счет точного позиционирования стержневой арматуры по сечению, это особенно важно в рамных узлах, где незначительная ошибка в расположении арматуры по высоте сечения может существенно снизить прочность сечения и жесткость узла. Стальные листы заводского изготовления с отверстиями для пропуска стержневой арматуры служат своеобразным шаблоном для ее установки в проектное положение (рис. 2 б);
• упрощает арматурные работы в рамных узлах. Поскольку стальные листовые элементы воротника исключают поперечное армирование, изготовление и установка арматурных каркасов в зоне рамных узлов значительно упрощается;
• снижает расход арматуры в рамных узлах;
• позволяет произвести раздельное бетонирование рамного узла специальными бетонами (высокопрочный полимербетон, фибробетон).
• дает возможность создать в составе конструкции систему скрытых ригелей, соединенных рамными узлами и обеспечивающих пространственную неизменяемость каркаса в процессе монтажа (рис. 3);
• в рамках системы стальных листовых элементов допускается большое разнообразие компоновок сечения и конструктивных схем;
• обеспечивает надежную работу при динамических нагрузках [3];
• системное решение перекрытия с огнезащитой.

Рис. 1. Две схемы работы узла традиционного и разработанного НИИЖБ

Рис. 2. Жесткая вставка в перекрытии в зоне воротника

Рис. 3. Устройство скрытого каркаса – первый этап устройства перекрытий

Заключение

В данной статье мы изучили предлагаемую систему перекрытий. Она полностью соответствует отечественной практике монолитного домостроения, ориентирована на бетоны рядовых классов В25-В35. Листовые элементы скрытых ригелей могут быть изготовлены даже слабо оснащенными заводами металлоконструкций, имеется опыт их изготовления в условиях строительной площадки.

Для оценки целесообразности предлагаемой системы перекрытий приведем некоторые примеры выполненных проектов:

• перекрытия стилобатной части пролетом до 18 м под нагрузку до 3 т. Толщина перекрытия на опоре составила 500 мм, размер вута – 2 м, толщина перекрытия в пролете 250 мм.
• перекрытия типового этажа пролетом 12 м благодаря использованию легкобетонных вкладышей имеют приведенную толщину 130 мм.