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Quale costruzione è migliore con uno specchio di poppa o un telaio di poppa. Telai monolitici in cemento armato con travi principali e secondarie. Elemento di cassaforma di soletta prefabbricata monolitica con telaio senza travi

Il principale svantaggio architettonico dei sistemi di telaio per il loro utilizzo nell'ingegneria civile sono le travi che sporgono all'interno dal piano dei soffitti. Esistono framework di progettazione per i frame che eliminano questo inconveniente:

Sistema formato da solai prefabbricati a sezione piena sostenuti da pilastri nei punti d'angolo della griglia dei pilastri (sistema KUB);
Sistema a telaio con armatura precompressa in travi nascoste formate in condizioni edilizie (sistema KPSS).

Il sistema a telaio senza travi KUB (Fig. 16. 6) è un telaio prefabbricato antigoccia costituito da colonne quadrate e solai piani.

Griglie di colonna di 6x3 e 6x6 metri, se necessario, possono essere aumentate fino a 6x9 e 9x12 metri. La sezione delle colonne è di 30x30 cm e alta 40x40 cm in uno o più piani con un'altezza massima fino a 15,3 m.

Solai in pianta misura 2,8x2,8 m con spessore da cm 16 a cm 20. A seconda della posizione si suddividono in: - sopracolonna, intercolonna e solette - inserti. La suddivisione del solaio in elementi prefabbricati è realizzata in modo tale che i giunti delle lastre si trovino nelle zone con momenti flettenti di valore minore (avvicinandosi allo zero) da carichi verticali.

La sequenza di posa del solaio sui pilastri da montare viene eseguita nel seguente ordine: - si installano i solai dei pilastri e si saldano all'armatura dei pilastri, poi i solai dei pilastri ed infine si inseriscono i solai. Il tipo a colonna e le piastre di inserimento hanno tasselli che consentono una facile saldatura delle loro connessioni. Dopo il monolito dei giunti, si crea una struttura spaziale rigida.

Il vantaggio del sistema sta nell'assenza di elementi sporgenti nel piano del soffitto e nella facilità di installazione mediante gru mobili leggere.

Telaio senza cornice o sistema di telaio con telaio rinforzato edifici civili fino a 16 piani di altezza è progettato per carichi verticali del pavimento di 1250 kg / m 2. A carichi pesanti (2000 kg / m2), il numero di piani dell'edificio è limitato a 9 piani.

Il sistema presenta vantaggi architettonici, progettuali e di design. Il soffitto liscio consente di decidere in modo flessibile la disposizione dello spazio interno per creare stanze trasformabili. Le sporgenze a sbalzo forniscono una varietà di soluzioni in plastica per le facciate.

Il telaio senza trave è universale: è applicabile con successo sia negli edifici residenziali che nelle strutture pubbliche (asili nido, scuole, imprese commerciali, sport e intrattenimento), ecc.

Un sistema con travi nascoste nel piano del pavimento (KPSS) è progettato secondo uno schema di collegamento di elementi prefabbricati; colonne, solai, solai e pareti di diaframmi di irrigidimento. Il collegamento tra gli elementi prefabbricati del solaio è realizzato per effetto del dispositivo in condizioni costruttive di una trave monolitica con armatura in fune tesa fatta passare attraverso i fori passanti della colonna in direzioni ortogonali. La precompressione dell'armatura viene effettuata a livello dei solai dei piani, creando una compressione biassiale dei solai (Fig. 16.7).

I solai hanno un'altezza di 30 cm e sono costituiti da un solaio superiore, spesso 6 cm, e uno inferiore di 3 cm, e nervature laterali incrociate. Durante l'installazione, le solette vengono posate su capitelli e supporti provvisori delle colonne, che sono già installati al livello inferiore assemblato. I solai possono essere realizzati su cella sorretta da colonne a 4 angoli o sdoppiati in due solai collegati da un cordone rinforzato monolitico. La struttura, assemblata da elementi prefabbricati di pilastri e solai, funziona come un unico sistema statico che percepisce tutti gli effetti di forza dovuti alle forze di adesione che si creano tra i singoli elementi prefabbricati e le sollecitazioni delle funi d'acciaio.

Il sistema strutturale monolitico prefabbricato "KUB-2.5" è un ulteriore sviluppo dei sistemi della serie "KUB" con l'obiettivo della loro ulteriore universalizzazione per varie condizioni di costruzione, migliorando le soluzioni progettuali, riducendo i costi di manodopera per la produzione e l'installazione di elementi e ottimizzazione caratteristiche economiche... Il telaio è assemblato da prodotti fabbricati in fabbrica, seguito dal monolitismo delle unità; nella fase operativa, la struttura è monolitica.

Soluzioni strutturali del sistema KUB-2.5 - giunti di pannelli di pavimento, giunti di colonne continue a più livelli, giunti di pannelli di pavimento con colonne, strutture a traliccio di luci di 12 metri, ecc. - forniscono sistemi di telaio e di ancoraggio dei telai degli edifici . Ciò è stato possibile grazie all'analisi dei risultati dei test su frammenti a grandezza naturale dei giunti degli elementi del sistema, eseguiti dal laboratorio di prove dinamiche presso il centro per gli esami di costruzione dell'abitazione TsNIIEP sotto la guida del dottorato di ricerca. Ashkinadze G.N. insieme agli autori dei sistemi. I nuovi elementi strutturali sviluppati nel sistema "KUB-2.5" non richiedono l'installazione di casseforme, che riduce significativamente (del 60%) il volume del calcestruzzo per essere monolitico durante l'installazione. Inoltre, il design dei giunti della colonna esclude l'uso della saldatura della vasca. Tutto ciò riduce, rispetto al sistema "KUB-3", i costi del lavoro di costruzione del 50-60%. Studi sperimentali e teorici condotti presso l'istituto abitativo TsNIIEP negli anni '70 e '80 hanno confermato le proprietà di rigidità e resistenza della struttura, nonché l'affidabilità dei prerequisiti calcolati.

Il sistema è progettato per la costruzione di edifici alti fino a 15 piani e prevede l'uso di pannelli del pavimento allargati con dimensioni massime di 2980x5980x160 mm, insieme a dimensioni del singolo modulo di 2980x2980x100 mm, a seconda delle capacità di sollevamento e trasporto degli appaltatori. La capacità portante dei solai consente l'utilizzo del telaio in edifici con un'intensità di carico del pavimento fino a 1300 kg/m². Le strutture a telaio sviluppate prevedono altezze del pavimento negli edifici di 2,8 m, 3,0 m e 3,3 m con la griglia della colonna principale di punti 6,0x6,0 m e 3 piani con una sismicità di 8-9 punti. In altri casi, viene adottato uno schema frame-tie utilizzando cravatte o diaframmi. Negli edifici con altezza non superiore a 4 piani possono essere utilizzati pilastri con sezione 400x200, mentre lo schema strutturale deve essere controventato. Per edifici di oltre 15 piani, è richiesta la progettazione di colonne individuali. Gli elementi del telaio sviluppati consentono di fornire luci di 3,0 m, 6,0 m e 12,0 m negli edifici.La necessità di implementare altre luci entro i parametri specificati richiede uno sviluppo individuale.

Uno dei vantaggi del telaio è il ridotto consumo di acciaio e cemento per 1 m² di pavimentazione rispetto ai sistemi di telaio utilizzati sia in patria che all'estero. "Il vantaggio principale di questo sistema è la sua convenienza", afferma Gennady Grachev, direttore generale di KUB. - A causa del ridotto consumo di cemento e acciaio, il costo totale dell'intero edificio è ridotto del 5-7%, che, anche con la produzione di elementi da costruzione su strutture in cemento armato, è un importo abbastanza decente. Inoltre, l'installazione di un tale oggetto risulta molto veloce e molto semplice rispetto ai tradizionali sistemi a telaio prefabbricato. Ad esempio, vorrei sottolineare che un team di cinque persone può montare fino a 300 m² di pavimenti per turno! Se gli installatori hanno buone qualifiche, la struttura di una sezione di un grattacielo può essere realizzata in due mesi ".

Indicatori tecnici ed economici per 1 m² di sovrapposizione del sistema KUB-2.5 secondo TsNIIPI "Monolit", Mosca

Materiali:

Costo del lavoro, (persona ora/m²)

I prodotti Frame hanno un numero limitato di dimensioni standard, il che facilita notevolmente il suo sviluppo. Gli elementi di un telaio senza cornice possono essere facilmente fabbricati in aree di nuova concezione, in assenza di una base industriale, nonché in luoghi in cui non è stata ancora stabilita la produzione di telai di serie esistenti.

Il telaio senza travi presenta vantaggi architettonici, di progettazione e di design rispetto alle travi tradizionali. Le caratteristiche di CUB 2.5, che lo distinguono dai tradizionali sistemi a telaio monolitico prefabbricato, sono l'assenza di traverse, il cui ruolo è svolto dalle solette e l'uso di colonne a più livelli senza parti sporgenti. Le capacità di formatura del telaio hanno una vasta gamma da edifici a un piano a più piani con una complessa soluzione architettonica e spaziale, in particolare, viene fornita una variegata soluzione di facciate grazie alla capacità di supportare le pareti su ciascun livello della parte a sbalzo del telaio in cemento armato si sovrappongono, in contrasto con le pareti realizzate in pannelli prefabbricati.

Il design del telaio consente di risolvere la planimetria senza console attorno al perimetro dell'edificio. Le pareti esterne autoportanti possono essere realizzate in pezza o pannelli tagliati verticalmente, che vengono fissati alle corde esterne dei solai.

Il sistema si è sviluppato nuovo design nodi per il fissaggio di tiranti alle colonne, che riduce la probabilità di risonanza delle strutture durante vibrazioni forzate (sismicità, vento, ecc.). Pertanto, è un progetto universale per la costruzione di edifici residenziali, pubblici e alcuni industriali, sia in condizioni di costruzione normali che in aree con sismicità fino a 9 punti su una scala di 12 punti.

La divisione di produzione della Glavstroy Corporation - OJSC Mospromstroymaterialy (MPSM) - produce da molto tempo prodotti di alta qualità per la costruzione di case utilizzando la tecnologia KUB-2.5. Una vasta gamma di prodotti è prodotta da JSC "Mospromzhelezobeton" (MPZhB), che fa parte di MPSM. Nell'ambito del programma per lo sviluppo a lungo termine della produzione, realizzato a spese di fondi propri, nel 2006, presso MPZhB, è stato effettuato il miglioramento dei prodotti del sistema costruttivo KUB. Oggi l'impianto è in grado di produrre circa 250 mila m all'anno utilizzando questa tecnologia e ha esperienza in tali consegne ben oltre la regione della capitale, ad esempio, in Nuovo Urengoy... L'azienda sta lavorando molto con il coinvolgimento di istituti scientifici nella selezione delle composizioni concrete, nonché nell'uso razionale dei materiali e dell'elettricità. Durante gli incontri periodici, i rappresentanti di NIIMosstroy hanno notato l'alta qualità di tutti i prodotti della pianta.

Quest'anno è previsto l'avvio della produzione dei prodotti del sistema KUB 2.5 presso l'Adler Reinforced Concrete Plant (un'impresa della divisione di produzione di Glavstroy). Al momento dell'acquisizione dello stabilimento - inizio 2008 - non era in grado di eseguire l'intera gamma di lavori per la produzione di questi prodotti a causa della mancanza di specialisti e di materiale e base tecnica. "Attualmente, il programma per la ricostruzione di questo impianto include l'equipaggiamento delle principali aziende europee per la produzione di tubi in calcestruzzo, anelli ed elementi di infrastrutture di ingegneria", afferma il capo del dipartimento Marketing e Vendite. materiali da costruzione Aleksandr Khavanov. - Si prevede di espandere la produzione di prodotti in cemento armato per la costruzione di edifici residenziali della 135a serie e per strutture per vari scopi utilizzando la tecnologia CUB. Ora sono in corso i lavori per certificare la serie prevista per la costruzione a Sochi per la resistenza sismica e MPZhB sta già preparando le attrezzature per la produzione di una vasta gamma di prodotti. "

Ora è in corso lo sviluppo del sistema KUB-2.5: tutti gli elementi del telaio sono stati sottoposti a elaborazione e ammodernamento, dalle parti integrate più semplici agli elementi più complessi: le solette. Oltre al rilascio del sistema aggiornato, verrà rilasciato un programma elettronico che semplificherà notevolmente la progettazione nel CUBE. Il riciclaggio degli elementi del sistema non porterà al riciclaggio degli stampi metallici, il che darà un vantaggio in futuro ai nostri clienti che stanno già costruendo e progettando in KUBe-2.5. Il nuovo sviluppo si chiamerà KUB-4.

Attualmente, Glavstroy, basato su MPSM, sta conducendo ulteriori test per dimostrare la conformità del sistema a tutte le moderne richieste dei clienti. Per le prove è stato installato un telaio a 2 piani con una fondazione corrispondente a un edificio di 20 piani. Una tale altezza è sufficiente per valutare l'effetto dei carichi e la fondazione non distorcerà i risultati - dopotutto, nella costruzione reale sarà piuttosto potente. Dopo che il calcestruzzo è stato impostato con la forza del marchio, il telaio verrà caricato, i contenitori con acqua da 1 metro cubo nella quantità di 225 pezzi creeranno un carico verticale e con l'aiuto di 8 martinetti idraulici (ciascuno con una capacità di 200 tonnellate), verrà simulato un carico orizzontale e verrà installata anche una dinamo che creerà vibrazioni che simuleranno un terremoto di magnitudo 8.

“Si tratta di test unici che non venivano effettuati in Russia da oltre 20 anni. Il nostro telaio contiene 1,2 mila kg per 1 m², - osserva l'ingegnere progettista dell'azienda KUB Roman Smirnov. "E quando si costruisce una casa, di solito viene preso in considerazione un carico di 400 kg per 1 m²".

Inoltre, il sistema KUB-2.5 sarà controllato per il collasso progressivo. Questo è diventato rilevante dopo gli attacchi terroristici agli edifici residenziali. I test saranno effettuati in collaborazione con l'Associazione russa per la resistenza sismica, i cui specialisti prepareranno una perizia entro la fine di agosto. E già in autunno si prevede di iniziare la costruzione di edifici secondo il sistema "KUB-2.5" nel territorio di Krasnodar, che è una zona soggetta a terremoti.

Pertanto, l'uso di "KUB 2.5" nella costruzione di alloggi consente nuovo approccio ai problemi della progettazione abitativa, tenendo conto delle sue moderne qualità di consumatore. Dopotutto, l'uso di questo sistema garantisce una disposizione libera di appartamenti e altri locali in base alle esigenze del cliente. Inoltre, vi è la possibilità di utilizzare parte dei pavimenti per locali pubblici, che non richiede alcuna lavorazione aggiuntiva delle strutture del telaio.

inserto

Dati di costruzione complesso residenziale 356 appartamenti a Mosca in st. cosmonauta Volkov:

Installazione del telaio da parte di un team di 5 persone - 300 m² / turno (solo lastre); tenendo conto dell'installazione di colonne, tiranti in cemento armato - 200 m² / turno;
Il consumo di metallo del telaio per 1 metro cubo di cemento armato (secondo i dati dell'impianto di cemento armato "Korenevo") - 95,9 kg / metro cubo (sezioni di 10 e 12 piani); 98,96 kg / metro cubo - (sezione a 16 piani);
Il set minimo di stampi metallici per l'organizzazione della produzione:
- solai da 3x3 m (con una capacità di impianto di 13.500 m²/anno) - 9 pz. (NP - 3 pezzi MP - 4 pezzi SP - 2 pezzi);
- con solai 2 modulari da 6x3 m - 4 pz. (NP + MP - 2 pz. MP + SP - 2 pz.).

Il sistema strutturale del telaio prefabbricato in cemento armato senza travi KUB-2.5 consente, in varie condizioni climatiche, di garantire quasi completamente la costruzione dell'intero spettro di strutture urbane: edifici abitativi, amministrativi, sociali, culturali e domestici, multipiano garage, magazzini, alcuni impianti di produzione(con campate fino a 12 m).

Qualunque cosa strutture in cemento armato i sistemi consentono di progettare (costruire) edifici fino al 1 ° grado di resistenza al fuoco, che ne garantisce l'uso per edifici di varie altezze: cottage, case basse e multipiano (fino a 75 metri).

Il numero minimo di elementi del telaio verticale e l'assenza di traverse consente di creare layout liberi dei locali per vari scopi entro i confini delle strutture portanti e di recinzione. Le partizioni possono essere posizionate ovunque nel progetto architettonico, sia durante la progettazione e costruzione, sia durante il funzionamento dell'edificio. Il sistema prevede la possibilità di riqualificazione dei locali secondo le eventuali esigenze attuali durante l'esercizio dell'edificio senza violare la stabilità strutturale dell'edificio (lascia libertà di organizzazione ai piani terra in edifici residenziali uffici, negozi, strutture sportive e ricreative).

L'ossatura portante di un edificio è costituita solo da elementi interni (colonne, solai e, se necessario, tiranti o diaframmi). Quasi tutte le soluzioni per facciate possono essere utilizzate come strutture di recinzione esterne (muri): pietra leggera e ad alta efficienza termica (anche con rivestimento in mattoni), vari pannelli incernierati, facciate ventilate, recinzioni in vetro colorato, ecc.

Il sistema "KUB" consente di sbalzare i solai oltre gli assi delle colonne esterne (fino a 1,5 m) e di conferire alle lastre lungo il loro bordo esterno praticamente qualsiasi forma in pianta. Il sistema racchiude infinite possibilità di arricchimento della plastica delle facciate, che possono soddisfare qualsiasi gusto, il più sofisticato, e sono limitate solo dalla fantasia dell'architetto, dalle richieste del cliente e dai requisiti delle norme.

Caratteristiche di progettazione del sistema

Oggi a mercato russo Il sistema costruttivo del telaio senza trave "KUB-2.5" è l'unico in cui il telaio senza trave è completamente assemblato.

Il telaio di un edificio (struttura) nel sistema di un telaio costruttivo senza cornice è una struttura spaziale, come una "pila" di esecuzione prefabbricata, prefabbricata monolitica o monolitica. Le colonne fungono da montanti del telaio, le solette svolgono il ruolo di traverse, controventi o diaframmi sono utilizzati per gli elementi di irrigidimento. Scale, blocchi di ventilazione, vani per ascensori possono essere utilizzati in qualsiasi modo dagli impianti di produzione. La capacità portante dei solai consente l'utilizzo del telaio in edifici con intensità di carico per piano non superiore a 1300 kg/m 2 (modifica KUB-2.5K fino a 2500 kg/m 2).

Al centro del sistema costruttivo "KUB-2.5" c'è un'originale giunzione di due elementi principali - un pannello e una colonna che utilizza una parte incorporata - un guscio in acciaio di un design speciale collegato a gabbie di rinforzo situate nel corpo del pannello. Il calcestruzzo in questa unità lavora in condizioni di compressione a tutto tondo, per cui si verifica il suo autorafforzamento. Ciò ha permesso di evitare saldature a bagno in corrispondenza della giunzione delle colonne; nell'assieme sono presenti solo le giunzioni di montaggio.

I giunti degli elementi che compongono il telaio senza travi nel suo insieme sono monolitici, formando un sistema strutturale del telaio, le cui travi sono i soffitti.

La divisione del pavimento è progettata in modo tale che i giunti dei pannelli si trovino nelle zone in cui il valore dei momenti flettenti è uguale a zero.

Un importante vantaggio del sistema è la possibilità di utilizzare calcestruzzi di classe superiore (fino a B60) nei pilastri, che incide sui risultati dell'armatura e sulla conservazione delle tipiche sezioni di 400 × 400 colonne. Le colonne prodotte in un cantiere (nella costruzione di alloggi monolitici) possono avere una classe concreta fino a B30 e ciò impone restrizioni corrispondenti alla progettazione dei rack.

Le pareti esterne non sono portanti, non è necessario predisporre le fondamenta per esse, non è necessario che siano progettate per essere resistenti come negli edifici senza telaio. Il carico sulla base del telaio è inferiore del 25% rispetto alla versione monolitica. Indipendentemente dalle condizioni del terreno, il volume delle fondazioni richiesto per la distribuzione delle forze sulla fondazione dalla parte fuori terra degli edifici realizzati nelle strutture del sistema "KUB-2.5" sarà sempre minimo, perché anche il peso proprio del telaio è minimo grazie all'ottimizzazione raggiunta di tutte le sezioni.

Le strutture del telaio senza travi sono destinate all'uso in diverse regioni Russia, anche in aree con una sismicità di 7-9 punti.

La resistenza strutturale del telaio "KUB-2.5" è confermata da calcoli tecnici e numerosi test:

I progetti del KUB sono considerati dal Consiglio scientifico e tecnico del Comitato statale per l'architettura presso il Comitato statale per la costruzione dell'URSS e con lettera n. IP-7-3691 del 19.09.1986, sono raccomandati per l'uso;
TsNIISK loro. Kucherenko del Comitato di costruzione statale dell'URSS, si consiglia l'uso del telaio del KUB (conclusione del 15/03/1990);
Laboratorio per prove dinamiche di TsNIIEP dimora sotto la direzione di G.N. Ashkinadze

V l'anno scorso in Russia e all'estero, sono stati costruiti più di mille oggetti utilizzando il telaio senza travi KUB-2.5.

Caratteristiche di costruzione nel sistema

Il sistema costruttivo universale "KUB-2.5" è altamente industrializzato, che si esprime in un alto grado di prontezza di fabbrica dei suoi elementi costitutivi. Tutti gli elementi sono prodotti in stabilimenti di prefabbricati in calcestruzzo.

In cantiere, viene eseguito solo l'assemblaggio di elementi finiti con mezzi meccanizzati, garantendo così alti tassi di costruzione.

La tecnologia di fabbrica utilizzata nel sistema per la produzione di elementi da costruzione consente il massimo trasferimento dei costi del lavoro dei costruttori alle condizioni dell'officina, riducendo così in modo significativo i rischi di fattori naturali e umani nel cantiere.

Durante lo sviluppo del telaio del sistema KUB, sono state applicate soluzioni che riducono significativamente il processo di costruzione del telaio dell'edificio:

l'installazione di strutture verticali viene eseguita su più piani contemporaneamente;
la struttura del giunto della colonna non richiede una saldatura a vasca dell'armatura portante;
non è necessaria l'installazione (e successiva reinstallazione multipla) della cassaforma;
le strutture dei giunti di colonne e pannelli di pavimento tra loro non richiedono l'installazione di casseforme speciali per l'incasso del giunto, che riduce l'intensità del lavoro di costruzione;
i prodotti delle lastre KUB-2.5 sono immagazzinati in pile fino a 10 pezzi, il che rende possibile lavorare con successo in un cantiere angusto.

Inoltre, l'installazione del telaio può essere eseguita in qualsiasi condizione atmosferica e il numero ridotto di lavoratori in cantiere riduce la probabilità di utilizzare manodopera non qualificata.

Giustificazione economica

Le strutture in cemento armato del sistema "KUB-2.5" non sono solo razionali, ma anche ottimali grazie alle loro soluzioni. La razionalità si esprime in soluzioni progettuali ragionevolmente fondate e ben ponderate che prevedono una quantità minima di materiali da costruzione (acciaio e cemento) e costi di manodopera.

Materiali di risparmio:

il consumo di cemento armato nel telaio (pannelli di pavimento, colonne, giunti di ancoraggio) è: 0,179 m³ per 1 m² di superficie;
consumo di acciaio negli elementi del telaio in cemento armato, incl. armatura e laminazione, è: 14,3 kg per 1 m² di superficie.

Risparmiare fatica:

costi del lavoro di costruzione - 0,51 persone. ora per 1 m² di superficie;
costo del lavoro in fabbrica - 1,92 persone. ora per 1 m² di superficie.

Il sistema costruttivo universale del telaio prefabbricato monolitico senza cornice "KUB-2.5" è progettato sulla base di metodi sviluppati e collaudati, che riduce significativamente i tempi di lavoro.

La fabbricazione e la costruzione del telaio vengono eseguite sulla base dell'efficace organizzazione collaudata della produzione di costruzioni.

Il rapporto tra meccanica e manodopera a tutti i livelli di produzione di prodotti prefabbricati in calcestruzzo e installazione del telaio raggiunge il 90%.

Per tutte le stagioni, versatilità e flusso del montaggio del telaio, nonché studi di progettazione preliminare, consentono di pianificare con precisione i tempi di costruzione.

Il calcestruzzo prefabbricato non richiede riscaldamento elettrico, il che consente di risparmiare sui costi energetici.

La velocità di costruzione riduce il tempo di funzionamento delle gru a torre e, di conseguenza, l'affitto per il loro funzionamento.

L'utilizzo del telaio prefabbricato in cemento armato del sistema "KUB-2.5" riduce notevolmente i tempi di costruzione e lo rende più economico.

Il telaio è un sistema composto da fondamentale elementi portanti - verticali (colonne) e travi orizzontali (travi), uniti da dischi rigidi orizzontali del pavimento e un sistema di legami verticali.

Il principale vantaggio di layout dei sistemi di telaio è la libertà soluzioni di pianificazione, a causa di colonne poco distanziate, con gradini allargati nelle direzioni longitudinale e trasversale. Il sistema è caratterizzato da una netta suddivisione in strutture portanti e di contenimento. Il telaio portante (colonne, travi e solai) percepisce tutti i carichi e le pareti esterne fungono da strutture di contenimento, percependo solo il proprio peso (pareti autoportanti). Ciò consente di utilizzare materiali resistenti e rigidi - per gli elementi portanti del telaio, e materiali di isolamento termico e acustico - per la recinzione. L'utilizzo di materiali ad alte prestazioni consente una riduzione del peso dell'edificio, che ha un effetto positivo sulle proprietà statiche dell'edificio.

Wireframe costruire, di regola, edifici pubblici e amministrativi. Negli ultimi anni sono stati costruiti anche edifici residenziali multipiano a telaio. In edifici con fotogramma intero il telaio portante è costituito da colonne e travi, realizzate in forma di travi per sostenere le strutture di solaio. Le colonne e le travi fissate insieme formano telai portanti che assorbono i carichi verticali e orizzontali dell'edificio.

R Il ruolo degli elementi di contenimento è svolto dalle pareti esterne Si eseguono pareti esterne in edifici di questo tipo incernierato o autoportante.

Parete divisoria sotto forma di pannelli incernierati fissati alle colonne esterne del telaio. Le pareti esterne autoportanti poggiano direttamente su fondazioni o su travi di fondazione installate lungo fondazioni colonnari... Le pareti autoportanti sono fissate alle colonne del telaio. Negli edifici con un telaio incompleto, le pareti esterne sono rese portanti e le colonne sono posizionate solo lungo gli assi interni dell'edificio. In questo caso, le traverse vengono posate tra le colonne e talvolta tra le colonne e le pareti esterne. Un tipo di edificio così costruttivo in costruzione moderna ha un uso limitato.

Un edificio di qualsiasi tipo non dovrebbe solo essere abbastanza forte: non crollare per l'azione dei carichi, ma anche avere la capacità di resistere al ribaltamento sotto l'azione dei carichi orizzontali e avere rigidità spaziale, cioè la capacità sia nel suo insieme e nelle sue singole parti per mantenere la sua forma originale sotto l'azione delle forze deposte.

La rigidità spaziale degli edifici senza telaio è assicurata da pareti trasversali esterne e interne portanti, comprese le pareti delle scale collegate alle pareti longitudinali esterne, nonché i solai intermedi che collegano le pareti e le dividono lungo l'altezza dell'edificio in livelli separati .


Schemi strutturali degli edifici: a - con telaio completo; b - con una cornice incompleta; 1 - colonne; 2 - traverse; З - pannelli del pavimento; 4 - pareti esterne portanti

Edificio con pareti esterne portanti e telaio interno: 1 - pareti portanti; 2 - pareti delle scale; 3 - colonne; giunto a 4 colonne; 5 - traverse (arcarecci); 6 - solaio	Un edificio con un telaio completo: 1 - colonne; 2 - facciate continue; 3 - traverse; 4 - pareti delle scale

Sistema di telaio più spesso utilizzato nella progettazione di edifici pubblici massicci e unici di vari scopi e numero di piani. Questo sistema è inferiore al sistema frameless in termini di costi di manodopera e tempi di costruzione.

È più difficile riscaldare un edificio a telaio, poiché i locali sono utilizzati oh con un volume maggiore, è più difficile progettare una rete di dispositivi di riscaldamento, tenendo conto dei requisiti sanitari e igienici. In linea di principio, ogni singola stanza dovrebbe avere progetto individuale riscaldamento e ventilazione, che crea alcune difficoltà per l'edificio nel suo insieme, aumentando notevolmente il costo di lavoro di progettazione, costruzione e funzionamento. Allo stesso tempo, le partizioni hanno un'elevata inerzia termica, riscaldandosi molto più velocemente e rilasciando calore.

Considerato quanto detto, fino a poco tempo fa era vietato l'utilizzo di sistemi intelaiati nell'edilizia residenziale di massa. Le strutture a telaio sono state utilizzate principalmente nell'intrattenimento, parte espositiva di edifici pubblici. Allo stesso tempo, di regola, lo schema strutturale della struttura era complesso, cioè il sistema del telaio era combinato con quello senza cornice nella parte amministrativa - dalle condizioni efficienza economica costruzione e funzionamento della struttura, la sua sicurezza antincendio e le qualità ambientali.

Tuttavia, la preferenza data ai sistemi a telaio è legata alle esigenze funzionali di flessibilità delle soluzioni spaziali per gli edifici pubblici e alla necessità di una loro ripetuta riqualificazione durante l'esercizio. Dal punto di vista della libertà di progettazione, la possibilità di creare sale di grandi dimensioni: i vantaggi di layout dei sistemi a telaio rispetto a quelli senza telaio sono evidenti.

In questo caso, si dovrebbero anche ricordare le carenze del sistema di frame. In media, gli edifici a telaio sono 3-7 volte più costosi di quelli senza telaio, come dimostrato da un'analisi a lungo termine degli indicatori tecnici ed economici per gli anni '70-'80 del XX secolo, tenendo conto della produzione industriale della maggior parte dei portanti elementi.

In un sistema a telaio è molto più difficile e più costoso realizzare barriere al fuoco verticali ( firewall), pertanto, durante gli incendi, di norma, l'intero livello di un edificio a telaio, limitato dai soffitti, brucia. Ciò crea ulteriori difficoltà nella progettazione delle vie di fuga.


Sistema costruttivo telaio: 1 - colonne telaio; 2 - traverse del telaio; 3 - pavimentazione prefabbricata; 4 - pannello di facciata continua esterna	Schema del telaio di un edificio a più piani: 1 - colonne; 2 - traversa; 3 solai; 4 pannelli di pareti esterne

Vista generale degli edifici con un sistema strutturale a telaio: a - pubblico; b - industriale	1- colonne portanti, 2- solai solai, 3- travi portanti e tiranti, 4- diaframmi di rigidezza delle vie di fuga, 5- vano tecnologico, 6- scale, 7- pareti esterne autoportanti

Negli edifici a telaio, tutto il carico viene trasferito al telaio, ovvero un sistema di elementi verticali (colonne) e orizzontali (travi e travi) interconnessi.
Wireframe utilizzati nell'ingegneria civile sono classificati basato sui materiali:

struttura in cemento armato, eseguiti nelle versioni prefabbricate, monolitiche o prefabbricate-monolitiche;

carcassa di metallo, spesso utilizzato nella costruzione di edifici civili pubblici e multipiano, eretti secondo progetti individuali;

cornice di legno in edifici non superiori a due piani.


telaio in cemento armato	carcassa di metallo	cornice di legno

Dalla composizione e dalla posizione delle traverse nel piano dell'edificio negli edifici a telaio
applicare quattro schemi di progettazione :

- IO – con traversa trasversale;

- II – con traversi longitudinali;

- III – con traverse;

- IV –senza cornice.

L'uso di moderne strutture di pavimento standard di massa determina le dimensioni della griglia strutturale e progettuale principale degli assi del telaio di 6x6 m (con una griglia aggiuntiva di 6x3 m).

Quando si sceglie lo schema strutturale del telaio, vengono presi in considerazione sia i requisiti economici che architettonici e di pianificazione:

- gli elementi del telaio (colonne, travi, diaframmi di irrigidimento) non devono limitare la libertà di scelta di una soluzione progettuale;

- le traverse del telaio non devono sporgere dalla superficie del soffitto nei soggiorni, ma passare lungo i loro bordi.

Schema strutturale di un edificio con telaio senza travi:

1 - colonne del telaio; 2 - pavimentazione prefabbricata o monolitica

Sistema a telaio di edifici: a - con traverse trasversali; b - con traverse longitudinali; c - soluzione senza cornice; 1 - pareti autoportanti; 2 - colonne; 3 - traverse; 4 - solai; 5 - solaio sovracolonna; 6 - piastre intercolonnari; 7 - pannello inserto

Telaio con disposizione traversa trasversale è consigliabile negli edifici con una struttura urbanistica regolare (ostelli, alberghi), dove il gradino delle partizioni trasversali è combinato con il gradino delle strutture portanti.

Schema strutturale di un edificio a telaio con disposizione trasversale delle traverse

Schema strutturale di un edificio a telaio con una disposizione longitudinale della traversa

Quattro tipi di sistemi di intelaiatura strutturale:
a - con traverse trasversali;
b - con traverse longitudinali;

B - con traverse;

d - con un telaio senza travi, in cui non ci sono traverse, e le solette sono supportate o sui tappi delle colonne o direttamente sulle colonne.

1- fondazione; 2 - pannelli di recinzione; 3 - colonne; 4 - traverse longitudinali; 5 - solai (pavimentazione); 6 - traverse

Telaio con traversi longitudinali Sono utilizzati nella progettazione di edifici residenziali di tipo appartamento e di edifici pubblici di massa di una struttura di pianificazione complessa, ad esempio negli edifici scolastici.

Cornice a libro mastro incrociato sono spesso eseguiti monolitici e sono utilizzati in edifici industriali e pubblici a più piani.

Cornice senza cornice trovano impiego sia in edifici multipiano industriali che civili, in quanto a causa dell'assenza di traverse, questo schema è più appropriato in termini di architettura e pianificazione. V in questo caso non ci sono traverse, e il disco pavimento prefabbricato o monolitico poggia o sui capitelli (allargamento) delle colonne, o direttamente sulle colonne.

Per la natura del lavoro statico i sistemi strutturali a telaio degli edifici civili si dividono in:

portafoto - con un collegamento rigido di elementi portanti (colonne, travi) ai nodi in direzioni ortogonali della pianta dell'edificio. Il telaio resiste a tutti i carichi verticali e orizzontali.

controventato a telaio - con un collegamento rigido ai nodi di colonne e travi in una direzione del piano dell'edificio (creando strutture a telaio) e controventi verticali posti in direzione perpendicolare ai telai. I collegamenti sono elementi ad asta (croce, portale) o diaframmi murari che collegano file di colonne adiacenti. I carichi verticali e orizzontali vengono assorbiti dai telai del telaio e dai piloni verticali dei tiranti rigidi.

collegamento - Si distinguono per la semplicità della soluzione costruttiva dei collegamenti delle colonne con le travi, che fornisce un fissaggio mobile (articolato). Il telaio (colonne, travi) accetta solo carichi verticali. Le forze orizzontali vengono trasferite ai legami di irrigidimento: nuclei di irrigidimento, piloni verticali, elementi ad asta.

Sistema di telaio
gli edifici a telaio hanno grande rigidità, stabilità e creano la massima libertà di decisioni progettuali. Il sistema fornisce affidabilità nella percezione dei carichi e uniformità delle deformazioni dei telai situati nell'edificio nelle direzioni longitudinale e trasversale. Lo svantaggio (con un telaio prefabbricato in cemento armato) è la difficoltà di unificare i collegamenti nodali a causa delle diverse entità degli sforzi in essi presenti lungo l'altezza dell'edificio. Tale soluzione di un telaio in cemento armato, insieme a uno in acciaio, è utilizzata in complessi condizioni del terreno e in zona sismica.

Nella fabbricazione di un telaio a telaio in calcestruzzo prefabbricato, il taglio dei suoi elementi portanti in G-, T- e n- elementi sagomati, che consentono di trasferire le connessioni nodali alle aree meno sollecitate - luoghi di momento flettente nullo da carichi verticali.

Sistema frame-link fornisce rigidità spaziale grazie al lavoro congiunto di telai trasversali, diaframmi verticali di irrigidimento e solai, che funzionano come dischi rigidi orizzontali. I carichi verticali vengono trasferiti al telaio come a un sistema di telaio. I carichi orizzontali agenti perpendicolarmente al piano dei telai sono percepiti dai diaframmi verticali di irrigidimento e dai dischi del solaio, mentre i carichi agenti nel piano dei telai sono percepiti dal blocco controventato costituito da diaframmi verticali di irrigidimento e telai.

A seguito degli studi teorici, è stato dimostrato che il sistema controventato soddisfa la condizione del minimo consumo di materiale nelle strutture verticali portanti a rigidezza zero dei telai trasversali, cioè quando il sistema si trasforma in puro cravatta.

Sistema di comunicazione
tutti i carichi verticali sono trasferiti agli elementi del telaio (colonne e travi) e le forze orizzontali sono percepite da elementi rigidi di controventatura verticale (diaframmi di parete e nuclei di irrigidimento), interconnessi da dischi di pavimento. Nel telaio controventato, la resistenza e la rigidità dei giunti delle travi con le colonne sono limitate. I nodi sono costruiti cedendo con l'ausilio di lacci d'acciaio ("pesce"), limitando il pizzicamento.

L'introduzione di un sistema di tiranti nella produzione degli elementi di un telaio prefabbricato in cemento armato ha permesso di realizzare un'ampia unificazione dei suoi elementi principali (colonne e travi) e dei loro collegamenti nodali.

Negli anni '80 del secolo scorso, una nomenclatura di prodotti industriali in cemento armato della serie 1.020-1 (Serie 1.020-1 / 87 ), che consente di realizzare edifici sia civili che industriali di qualsiasi configurazione e numero di piani. La gamma della serie comprende, oltre a pilastri e travi, pannelli per solai, diaframmi di irrigidimento e pareti esterne.

Da elementi unificati si possono progettare telai con traverse longitudinali e trasversali.

Dimensioni d'ingombro schema sono montati alle seguenti condizioni:

gli assi delle colonne, delle travi e dei pannelli dei diaframmi di irrigidimento sono allineati con gli assi modulari dell'edificio;

la spaziatura delle colonne nella direzione della luce dei solai è 3.0; 6.0; 7,2, 9,0 e 12,0 m.

la spaziatura delle colonne nella direzione della campata della trave corrisponde a 3.0; 6.0; 7,2 e 9,0 mt.

l'altezza dei piani secondo lo scopo e il modulo ZM allargato è 3,3; 3.6; 4.2; 6,0 e 7,2 metri.

Inoltre, per gli appartamenti e gli edifici residenziali specializzati (pensioni, hotel, ostelli, ecc.), L'altezza dei piani è considerata pari a 2,8 m.

La disposizione dei diaframmi di rigidezza può essere variata, ma è preferibile predisporre sistemi di comunicazione spaziale di sezioni aperte o chiuse.

La rigidità spaziale degli edifici a telaio è fornita da:

il lavoro articolato di colonne, interconnesse da traversi e soffitti e formanti un sistema geometricamente immutabile;

installazione di pareti di irrigidimento o tiranti verticali in acciaio tra le colonne;

interfacciare le pareti delle scale con strutture a telaio;

installazione di pannelli distanziatori nei soffitti dell'interpiano (tra le colonne).

Elementi costruttivi. Le colonne hanno un'altezza di 2-4 piani, il che rende possibile l'uso di colonne saldate continue in edifici con il corrispondente numero di piani.

Oltre alle colonne continue, l'intervallo include i seguenti tipi di colonne:

quelli inferiori con un'altezza di due piani e la posizione del fondo della colonna al di sotto del segno zero di 1,1 m;

quelle centrali sono alte da tre a quattro piani e quelle superiori sono alte da uno a tre piani.

Esistono colonne con sezione 30×30 cm per edifici fino a 5 piani e colonne con sezione 40x40 cm per tutti gli altri. Le colonne sono prodotte con due console e single console. Le colonne a due cantilever sono installate lungo le file centrale ed esterna con pannelli incernierati delle pareti esterne. Colonne a sbalzo singolo sono poste lungo le file estreme con pareti esterne autoportanti e lungo le file intermedie con battuta unilaterale di pareti di irrigidimento nei vani scala. Il giunto viene eseguito saldando le uscite del rinforzo, quindi stuccando e posizionandolo sopra il piano della console di 1050 mm.

Rigeli- Sezione a T con ripiano inferiore per l'appoggio dei solai, che ne riduce l'altezza strutturale. La giunzione trave-colonna viene eseguita con una mensola nascosta e saldata alle parti incassate della mensola e della colonna (pizzicamento parziale).

sovrapposizioni - lastre alveolari con un'altezza di 220 mm e una luce fino a 9,0 M. Le lastre del tipo 2T sono utilizzate per luci di 9 e 12 M. Gli elementi del pavimento sono divisi in ordinari e tiranti (piastre distanziatrici). Le solette del pavimento legate sono installate tra le colonne nella direzione perpendicolare alle traverse, garantendo la loro stabilità.

I soffitti subiscono flessione trasversale da carichi verticali e flessione nel loro piano da influenze orizzontali (vento, dinamiche).

La rigidità richiesta del disco del pavimento orizzontale, assemblato da elementi prefabbricati in cemento armato, si ottiene installando piastre di controventatura-distanziatori tra le colonne, saldando gli elementi di collegamento incorporati e disponendo le giunture chiave di malta cementizia tra le singole lastre. Il disco rigido orizzontale risultante, prendendo tutti i carichi, include diaframmi di rigidità verticale nel lavoro articolare.

Muri - diaframmi gli irrigidimenti sono montati da pannelli di cemento alti fino al pavimento, dello spessore di 140 mm. ed una lunghezza corrispondente alla distanza tra le colonne entro i cui limiti sono installate. Con passo delle colonne di 7,2 e 9,0 m, i diaframmi sono progettati come un composto di due o tre pannelli, con dimensioni di coordinamento in larghezza di 1,2, 3,0 e 6,0 m, possono essere ciechi o con una porta. Gli elementi dei diaframmi di irrigidimento tra loro e gli elementi del telaio sono collegati mediante saldatura di parti incassate, in almeno due punti su ciascun lato del pannello, seguita da monolite.

Il passo dei diaframmi è determinato dal calcolo, ma non supera i 36,0 m.

Pannelli per pareti esterne possono essere progettate come strutture autoportanti o non portanti (sospese). Il taglio del muro sul pannello è a due file. La nomenclatura comprende pilastri di cintura, sotto cornice, parapetto, pannelli del basamento.

Pannelli auto pareti portanti installato su malta cemento-sabbia su basamento o pannelli di parete e fissato in testa alle parti incassate delle colonne. I pannelli di tamponamento sono appesi a traverse, mensole o colonne metalliche di sostegno per colonne e fissati nel piano di sovrapposizione.

Il fissaggio dei pannelli delle pareti autoportanti e portanti al telaio è lo stesso - con uno spazio di 20 mm tra il bordo esterno della colonna e il bordo interno del pannello di parete esterno.

L'isolamento dei giunti dei pannelli si basa sul principio del giunto chiuso.

Gli edifici riscaldati, compatti in pianta, lunghi fino a 150 m, sono progettati senza giunti di dilatazione. Gli edifici con un andamento irregolare della pianta, che porta ad un indebolimento dei dischi orizzontali dei piani, sono suddivisi in blocchi termici, la cui lunghezza è legata alla divisione della forma volumetrica dell'edificio, ma non supera i 60 m .

Come nella serie 1.020.1, il telaio KMS-K1 è assemblato da colonne, travi, solai, pannelli di irrigidimento e pannelli di tamponamento delle pareti esterne.

Frammento della facciata di un edificio a telaio serie 1.020-1: A - schema di taglio della parete esterna sul pannello; a - sigillatura di giunti verticali; b - fissaggio della parte superiore del pannello alla colonna; \ - strato protettivo; 2 - mastice elastico; 3 - cordone elastico (ernite); 4 - colonna; 5 - muratura; 6 - malta cementizia; 7 - pannello a parete esterno; 8 - parti incassate in acciaio; 9 - elementi di collegamento in acciaio

colonne- sono realizzati con uno e due piani, di un'unica sezione di 400 × 400 mm, e la loro capacità portante varia al variare delle qualità del calcestruzzo e della percentuale di armatura per il passaggio da flessibile (barre) a rigido (acciaio profili) rinforzo. La serie comprende colonne ordinarie, frontali e colonne con sporgenze a sbalzo fino a 1,2 o 1,8 m, che fungono da supporti per lastre di balconi e logge.

Il giunto della colonna è posizionato a 710 mm sopra la soletta del pavimento, il che semplifica l'installazione. Quando si installano le colonne, vengono utilizzati conduttori speciali per garantire l'allineamento. Il collegamento avviene mediante saldatura a bagno delle estremità piane delle colonne, seguita dall'iniezione di malta cementizia.

Traverse - Sezione a T con altezza 450, 600 e 900 mm (quest'ultima per luci di 12,0 m). La colonna è collegata alla traversa supportandola su una console nascosta (all'altezza della traversa) e con parziale pizzicamento di uno speciale "pesce" sagomato montato sulla flangia superiore della traversa, nonché mediante saldatura con elementi incassati della console della colonna. I valori dei momenti flettenti e delle forze di trazione percepiti da tale unità sono limitati dal punto di snervamento del "pesce". Pertanto, nei calcoli per la percezione dei carichi verticali, non si tiene conto del pizzicamento della traversa sul supporto, considerandolo come un giunto a cerniera.

Ci sono traverse ordinarie e anteriori. La traversa anteriore ha Z forma sagomata, che è dettata dalla particolarità del suo lavoro - l'appoggio dei solai sul ripiano inferiore da un lato e una cerniera di pannelli a parete esterna sul ripiano superiore dall'altro.

Soffitti - realizzati con decking tamburato con un'altezza di 220 mm. I pavimenti si distinguono in base alla loro collocazione nel piano: ordinario, di facciata, distanziatore, idraulico e aggiuntivo.

Per creare un unico disco di sovrapposizione, le superfici laterali delle impalcature presentano incavi chiave, che (dopo il loro layout) sono monolitici, creando cuciture chiave che assorbono le forze di taglio.

Pareti di irrigidimento: sono progettate con pannelli di cemento armato per altezza del pavimento e spessore di 180 mm. Hanno uno o due ripiani per sostenere le piattaforme del pavimento. Il collegamento con gli elementi portanti dell'intelaiatura viene effettuato mediante tiranti in acciaio saldati, in numero minimo di due per lato.

Pannelli per pareti esterne: possono avere un taglio orizzontale o verticale lungo il piano della facciata dell'edificio.

Con un taglio a due file (orizzontale), i pannelli delle pareti esterne sono divisi in pannelli di cintura (nastro), parete e angoli.

Le dimensioni di coordinamento dei pannelli delle pareti esterne della sezione orizzontale lungo la lunghezza corrispondono al passo delle colonne e in altezza sono pari a 1,2; 1.5; 1,8 e 3,0 M. I pannelli divisori possono avere un'altezza di 1,5; 1,8 e 2,1 m, e la larghezza è multipli del modulo 300 mm.

Per il taglio verticale - tutte le dimensioni del pannello in lunghezza e altezza sono multipli del modulo 300 mm.

L'unità di sostegno dei pannelli delle pareti esterne è unificata per diversi sistemi di taglio sui pannelli dei piani di facciata. I pannelli sono appoggiati alla struttura portante del solaio (traversa, o solaio) per una profondità di 100 mm e sono saldati mediante elementi incassati e di collegamento ad una distanza in pianta di 600 mm dall'asse della colonna. La parte superiore del pannello è fissata alla colonna, anche mediante saldatura degli elementi di collegamento.

Le giunzioni orizzontali dei pannelli di parete esterna sono realizzate in un quarto con una sovrapposizione di 75 mm. L'isolamento dei giunti verticali e orizzontali dei pannelli viene eseguito secondo il principio del giunto chiuso

Il sistema consente di creare soluzioni spaziali multivariate attraverso l'uso di colonne con mensole di grandi sbalzi (1,2 - 1,8 m) per creare logge, travi a sbalzo con uno sbalzo fino a 3,0 m, formando volumi sporgenti. È possibile organizzare sale con luci di 18,0-24,0 m Una varietà di composizioni architettoniche di edifici si ottiene utilizzando il taglio a due file (orizzontale) e verticale, nonché varie opzioni per gli strati protettivi e di finitura dei pannelli delle pareti esterne.

Telaio serie KMC - K1. Situazioni progettuali di base delle pareti di irrigidimento e delle strutture portanti dei solai: P - travetto ordinario; RF - specchio di poppa anteriore; HB - pavimentazione; NRV-pavimento-distanziatore; NRF - distanziatore per pavimento anteriore; MF - pannello a parete per facciata; СЖ - muro di irrigidimento; 1 - colonna con estremità piatte in acciaio; 2 - saldatura semiautomatica ad arco sommerso; 3 - guarnizione di centraggio in acciaio; 4 - parte incorporata; 5 - striscia di collegamento; 6 - malta cementizia; 7 - piastra di collegamento; 8 - cemento armato monolitico; 9 - parte incorporata

Cornice senza cornice. Il principale svantaggio architettonico dei sistemi di telaio per il loro utilizzo nell'ingegneria civile sono le travi che sporgono all'interno dal piano dei soffitti. Esistono framework di progettazione per i frame che eliminano questo inconveniente:

Sistema formato da solai prefabbricati a sezione piena sostenuti da pilastri nei punti d'angolo della griglia dei pilastri (sistema KUB);

Sistema a telaio con armatura precompressa in travi nascoste formate in condizioni di costruzione (sistema KPSS).

Sistema telaio senza trave KUB è un telaio prefabbricato antigoccia composto da colonne quadrate e solai piani.

Griglie di colonna di 6×3 e 6×6 metri, se necessario, possono essere aumentate a 6x9 e 9x12 metri. La sezione delle colonne è 30×30 cm e alta 40×40 cm in uno o più piani con altezza massima fino a 15,3 m.

Solai in pianta di 2,8 × 2,8 m con uno spessore da 16 a 20 cm che, a seconda della posizione, si suddividono in sopracolonna, intercolonna e lastre d'inserto. La suddivisione del solaio in elementi prefabbricati è realizzata in modo tale che i giunti delle lastre si trovino nelle zone con momenti flettenti di valore minore (avvicinandosi allo zero) da carichi verticali.



Sistema di telaio senza travi (CUB): a - forma generale; b - schema sequenza installazione; c - schema in sezione dell'edificio

Il vantaggio del sistema sta nell'assenza di elementi sporgenti nel piano del soffitto e nella facilità di installazione mediante gru mobili leggere.

Cornice senza cornice o sistema di telaio rinforzato con telaio edifici civili alti fino a 16 piani è progettato per carichi verticali al suolo di 1250 kg/m2. A carichi pesanti (2000 kg / m2), il numero di piani dell'edificio è limitato a 9 piani.

Il telaio senza trave è universale: è applicabile con successo sia negli edifici residenziali che nelle strutture pubbliche (asili nido, scuole, imprese commerciali, sport e intrattenimento), ecc.

Un sistema con travi nascoste nel piano del solaio (KPSS) è progettato secondo uno schema di collegamento di elementi prefabbricati: colonne, solai, solai e pareti di diaframmi di irrigidimento. Il collegamento tra gli elementi prefabbricati del solaio è realizzato per effetto del dispositivo in condizioni costruttive di una trave monolitica con armatura in fune tesa fatta passare attraverso i fori passanti della colonna in direzioni ortogonali. La precompressione dell'armatura viene effettuata a livello dei solai, creando una compressione biassiale dei solai

Telaio con travi nascoste (KPSS): A - schema di montaggio; B - nodo della planimetria in corrispondenza della colonna; 1 - trave monolitica; 2 - la cucitura di omogeneizzazione; 3 - tensionamento fune: 4 - solaio; 5 - colonna

Un significativo passo indietro rispetto al sistema di affidabilità e durabilità della produzione industriale degli elementi strutturali degli edifici a telaio è stato il ritorno a siti di costruzione Processi "a umido" dall'inizio degli anni "zero". I telai monolitici a trave e non a trave hanno un basso grado di producibilità, non consentono la costruzione di strutture di recinzione di tipo approvato.

I telai monolitici sono progettati con telaio o controventato (con il dispositivo di diaframmi di irrigidimento monolitici).

A seconda della soluzione delle travi (travi), i sistemi telaio-travi monolitici possono essere di due tipi: con travi principali e secondarie in direzioni diverse; con travi dello stesso valore in due o tre direzioni (con soffitti a cassettoni).

Nel primo tipo di telaio le travi secondarie sono sostenute dalle travi principali ad esse monoliticamente collegate e queste, a loro volta, dai pilastri (vedi Fig. 5.3).La disposizione delle travi secondarie e principali in pianta può essere diversi (con la loro disposizione longitudinale o trasversale). Quando si sceglie la direzione delle travi principali, vengono presi in considerazione lo scopo dell'edificio, la rigidità spaziale del telaio e altri requisiti.

Le campate delle travi principali sono 6-9 (12) m, l'altezza della sezione trasversale è 1/8-1/15 dalla campata e la larghezza è 0,4-0,5 dell'altezza.

In ogni campata della trave principale si trovano da una a tre travi secondarie. Anche le travi secondarie si trovano lungo gli assi delle colonne. Le loro campate sono 5-7 m, l'altezza della sezione trasversale è 1/12-1/20 della campata, la larghezza è 0,4-0,5 dell'altezza.

span lastra monolitica i pavimenti sono uguali al passo delle travi secondarie e sono 2-3 m, e lo spessore della soletta, a seconda del carico, è selezionato entro 1 / 25-1/40 della luce e molto spesso è 80-100 mm .

Frammenti di tagli

Riso. 5.3. 1 - colonna; 2 - il raggio principale; 3 - raggio secondario; 4 - solaio monolitico

I telai con una disposizione frequente di travi (1-2 m) in due o tre direzioni con lo stesso passo e altezza sono chiamati telai con soffitti a cassettoni (vedi Fig. 5.4).I loro vantaggi sono l'altezza del soffitto (travi) relativamente bassa e alta espressività architettonica dei soffitti edifici pubblici

Riso. 5.4. Telai monolitici in cemento armato con solai a cassettoni: a - celle di progettazione strutturale; b - frammento sezionale

Quelli promettenti includono sistema di impilamento superframe(Fig. 5.5), in cui la rigidità spaziale dell'edificio è fornita dal cosiddetto superframe, che è costituito da più tralicci scatolari (tronchi) interconnessi da potenti grate a più livelli lungo l'altezza dell'edificio. Sulla griglia (come sugli scaffali di una pila) sono supportati telai multipiano, che possono avere varie soluzioni progettuali e progettuali. I telai a pila sono i più promettenti per gli edifici molto alti (super alti).

Riso. 5.5. Schema strutturale di un telaio a pila: a - schema di facciata; b - schema di un piano tipico; в - schema grigliato; 1 - pilone a forma di scatola; 2 - grigliata; 3 - struttura telaio-traversa

Cornici senza cornice

Cornice senza cornice- un sistema strutturale con solai piani appoggiati direttamente sui pilastri senza travi ausiliari.

In termini di architettura, i telai senza travi presentano vantaggi significativi:

I soffitti piani hanno un'altezza totale 2-3 volte inferiore a quelli dei sistemi telaio-traverso;

Le solette con soffitti lisci facilitano l'uso della libera progettazione e trasformazione dei locali mediante il dispositivo di pareti mobili non rigidamente collegate ai soffitti;

Le sezioni a sbalzo dei soffitti lungo il perimetro consentono di eseguire configurazioni più complesse dei piani di facciata, organizzare logge, terrazze, verande senza elementi strutturali aggiuntivi;

La presenza di un soffitto liscio elimina la necessità di costosi controsoffitti.

I telai senza travi presentano anche vantaggi tecnici ed economici: l'installazione della cassaforma è semplificata grazie all'assenza di travi (con un metodo di produzione monolitico), l'area di lavorazione successiva del soffitto è ridotta e la finitura, le tubazioni sotto il soffitto, l'isolamento termico , ecc. sono semplificati.

Oltre ai vantaggi rilevati, i sistemi a travetto presentano degli svantaggi che ne impediscono la distribuzione di massa nella pratica costruttiva: le luci dei controsoffitti sono più limitate rispetto ai sistemi a travi tradizionali; non in tutti i casi la produzione di soffitti piani è più economica e più semplice delle traverse; il calcolo e la valutazione del funzionamento effettivo delle strutture del pavimento sono complicati.

Tuttavia, queste carenze, principalmente di natura costruttiva, possono essere eliminate con un ulteriore miglioramento degli impianti. Le qualità architettoniche dei sistemi senza travi attirano sempre più l'attenzione di architetti e designer. Numerose ricerche di specialisti paesi diversi ha portato a diversi soluzioni costruttive... Molte opzioni per il telaio senza cornice sono state testate sperimentalmente e inserite nella pratica di costruzione.

In Ucraina sono state sviluppate diverse proposte per strutture senza travi. Tra loro - cornice di funghi, applicato in progetti di vari tipi di edifici pubblici (fig. 12.79).

Il telaio a fungo si inserisce nella maglia strutturale basata su un triangolo equilatero con un lato di 3,2 m ed è costituito da due elementi principali: una colonna e una soletta esagonale. Ogni lastra poggia al centro su una colonna, formando una specie di fungo. Congiunti tra loro con bordi laterali, i funghi si uniscono in una struttura a nido d'ape e, dopo saldatura e monolite, si trasformano in un unico sistema spaziale. Grazie alla frequente spaziatura delle colonne e al lavoro spaziale del telaio, l'altezza delle nervature del solaio è stata portata a 15 cm, e l'intero spessore del soffitto con la struttura a pavimento è di 20 cm.

Dagli elementi esagonali della cornice a fungo è possibile creare un'ampia varietà di composizioni architettoniche e strutturali. Nonostante il pregio artistico, questo tipo di cornice presenta un grave difetto di progettazione che ne limita l'utilizzo. La frequente spaziatura delle colonne sfalsate complica la soluzione funzionale della maggior parte delle tipologie edilizie, specie a corpo largo.

La modifica di questo sistema ha portato ad una variante del telaio, in cui, insieme ai solai del piano nobile poggianti centralmente sulle colonne, sono presenti delle campate appoggiate sul piano principale (Fig. 12.79 b). L'introduzione di solai trasversali ha permesso di aumentare notevolmente le dimensioni della griglia di pianificazione triangolare (da 3,2 a 6,6 m), migliorando notevolmente le qualità architettoniche del telaio.

Riso. 12.79. Cornice a fungo senza cornice con soffitti piani (Ucraina): a - su una griglia triangolare di colonne con un lato di 3,2 m; b - su una maglia triangolare con un lato di 6,6 m; 1 - colonna; 2 - colonna (capitali) lastra; 3 - soletta campata; 4 - piastra frontale aggiuntiva

Telaio con traverse a sbalzo(fig. 12.80) progettato per una griglia di pianificazione di 6 x 6 m e comprende tre elementi principali prefabbricati in cemento armato: una colonna per piano, una soletta nervata sopra-colonna supportata asimmetricamente sulla colonna e l'estremità di una soletta adiacente, nonché una soletta di rivestimento.

Vantaggi del telaio: semplicità di giunti e assemblaggio di elementi, possibilità di spostamento reciproco di file di colonne, ad es. trasformazione della griglia urbanistica, e la costruzione di edifici di configurazione complessa.

Riso. 12.80. Telaio con solai sopracolonna a traverso a sbalzo sostenuti asimmetricamente (Ucraina): a - schema generale; b - schema planimetrico dei solai; 1 - lastra della colonna; 2 - inserire la piastra; 3 - tagliare in punti vicini alle linee dei momenti zero

Sistema prefabbricato monolitico KUB-2.5(un telaio universale senza trave) consente di costruire case residenziali, edifici pubblici in un unico modo costruttivo, secondo un'unica tecnologia per la produzione e l'installazione di strutture edilizie. Il sistema è un telaio controventato costituito da colonne rettangolari continue a più piani e solai pieni (fig. 12.82). KUB-2.5 corrisponde al livello dell'industriale moderno progressivo strutture del telaio... Una caratteristica distintiva del sistema: l'installazione delle solette su una colonna e il collegamento delle solette tra loro sono realizzate senza elementi di supporto.

Il progetto dei giunti della colonna esclude la saldatura, poiché il giunto della colonna con una sezione di 400x400 mm prevede un'installazione forzata, in cui l'asta di fissaggio dell'estremità inferiore della colonna deve entrare nel tubo di diramazione dell'estremità superiore della colonna inferiore.

Le strutture a telaio assumono un'altezza del pavimento di 2,8; 3.0; 3,3 m con una griglia base di 6x6 m. Se necessario, l'altezza del pavimento può essere aumentata fino a 6 m e la distanza tra le colonne fino a 12 m.

Le strutture KUB-2.5 sono utilizzate nella costruzione di edifici pubblici con 1-3 piani di grandi luci con interrati tecnici e edifici residenziali con 4-22 piani.

Riso. 12.82. Cornice prefabbricata monolitica senza cornice KUB-2.5: a - schema elettrico; b - il giunto delle colonne; в - nodo "colonna-lastra"

Telai monolitici senza travi sono progettati sulla base di un reticolo di colonne quadrate o rettangolari, mentre il rapporto tra campate maggiori e minori è limitato a 4/3. La più razionale è una griglia quadrata di colonne 6x6m.

Nei telai monolitici senza travatura, una solida soletta in cemento armato poggia direttamente su colonne con capitelli (fig. 12.83). I capitelli forniscono un'interfaccia rigida tra la soletta e le colonne e la resistenza a taglio della soletta lungo il perimetro della colonna e riducono la luce di progetto della soletta. I capitelli delle colonne sono progettati sotto forma di una piramide tronca con un angolo di inclinazione dei lati di 45 ° o una doppia piramide tronca di un contorno spezzato.

Lo spessore della soletta monolitica è preso dalla condizione della sua rigidità richiesta entro 1 / 32-1 / 35 della luce maggiore. Le piastre sono rinforzate con reti saldate piatte o laminate. In questo caso, i momenti flettenti della campata sono percepiti dalle reti posate nella zona inferiore e da quelle di supporto nella zona superiore della soletta.

Uno di opzioni efficaci telaio monolitico senza travi per edifici con una struttura di pianificazione a maglia fine - versione con colonne strette a forma di corto pareti-diaframmi senza maiuscole (fig. 12.84).

Colonne di questo tipo ne consentono l'utilizzo come elementi di chiusura riducendo le luci dei solai e aumentando la rigidità del telaio. Le colonne possono essere non solo piatte, orientate in diverse direzioni sul piano, ma anche spaziali (Fig. 12.84 b), inserirsi logicamente nella struttura progettuale dell'edificio.

Questo sistemaè aperto, consente di creare una varietà di soluzioni di pianificazione dello spazio per edifici residenziali, educativi, amministrativi e di altro tipo con luci di medie dimensioni - fino a 7,5 m.

Riso. 12.83. Cornice monolitica senza cornice: a - capitelli delle colonne e loro rinforzo; b - la posizione dell'armatura di lavoro nella soletta (pianta); c - un frammento della sezione del telaio con l'immagine del rinforzo della piastra; 1 - raccordi funzionanti; 2 - rinforzo strutturale

Riso. 12.84. Un telaio monolitico senza travi con colonne a forma di muretti-diaframmi: a - frammenti della facciata e pianta di un edificio a corridoio; b - possibili forme di sezioni di colonna; в - forme di colonne di sezione variabile in altezza