Конструктивні системи перекриттів У багатоповерхових виробничих будівлях з каркасним несучим остовом системи перекриттів підрозділяють на балкові-з ригелями, розташованими або поперек будівлі, або вздовж будинку, або перехресно і на безбалочним перекриття, що не мають виступаючих ребер (ригелів, балок).
Перший з цих типів - балочні з ригелями, розташованими поперек будівлі. Таке розташування ригелів найбільш доцільно. Разом з тим при проектуванні іноді виникає необхідність прольоти, що перекриваються ригелями, розташовувати уздовж будівлі (рис. XVI. 16). У таких випадках також застосовують уніфіковані геометричні параметри (сітки колон 6X6 м або 6X9 м і т.д.) і ті ж уніфіковані збірні залізобетонні вироби, що і при поперечному розташуванні ригелів (за рис. XXII.7). Тому в основному зберігаються ті ж прийоми розкладки плит перекриттів і прив'язки зовнішніх стін, з тією лише різницею, що при зміні напряму ригелів прив'язки і розкладка плит уздовж поздовжніх стін стають в даному варіанті рішеннями для торців і т. д. Однак у порівнянні з поперечним поздовжнє розташування ригелів має ряд недоліків. Ускладнюється забезпечення жорсткості каркаса в поперечному напрямку: при розташуванні багатоповерхових рам уздовж будинку необхідно при проектуванні розставити елементи жорсткості (зв'язку, діафрагми, ядра жорсткості або інші елементи) у неразгороженних внутрішніми стінами виробничих приміщеннях і при технологічних потоках, направляються зазвичай вздовж будівлі; це не завжди просто зробити. Інший серйозний недолік - ригель, наявний вздовж стін, знижує рівень верху вікон на 0,4.,. 0,8 м, тобто погіршує освітленість приміщення. Перехресне розташування ригелів (рис. XVI. 17) у багатьох відношеннях вигідніше поздовжнього. При такій конструктивній системі відпадають проблеми, пов'язані з необхідністю забезпечення просторової жорсткості каркаса, так як легко здійсненна рамна схема в двох напрямках. Спрощується розміщення великогабаритного провисаюча обладнання, яке можна розташовувати безпосередньо на ригелях, покладених у двох напрямках. Знижується навантаження від перекриттів на кожен ригель: при розташуванні плит за схемою рис. XVI. 17, в завантажувальна площа знижується вдвічі. Питання вибору тієї чи іншої конструктивної системи перекриття багатоповерхової виробничої будівлі належать до компетенції не тільки інженерів-будівельників. Не менш істотна роль і архітекторів, і технологів, так як вибір системи знаходиться в тісному зв'язку з організацією внутрішнього простору будівлі, встановленням геометричних параметрів і т. п.
Вище розглянуті конструктивні системи балкових перекриттів із застосуванням уніфікованих збірних залізобетонних виробів. У ряді випадків може виникнути необхідність застосування монолітного несучого кістяка. У цьому випадку в промисловому будівництві найчастіше застосовуються також балкові системи (рис, XVI, 18), При монолітному вирішенні плити складають одне ціле з балками і ригелями. Товщина плит приймається 80 ... 100 мм. При такій товщині відстані між балками не перевищують 2,4 м; частіше - 1,5 ... 2 м. Висота другорядних балок приймається близько 1 / 15 від всього прольоту. Висота ригелів 1/10...1/12 від прольоту; при напруженому армуванні - не менше 1 / 15. Монолітні перекриття влаштовують і при застосуванні збірних виробів у вигляді окремих монолітнух ділянок.
Безбалочним перекриття складаються з плоскою багатопролітної залізобетонної плити опертої через капітелі на колони, які зазвичай розташовуються в квадратній сітці (чи близькою до квадрата в плані). Безбалковими перекриття названі через відсутність виступаючих ребер-ригелів. Їх роль виконують ділянки плит (шириною 0,2 ... 0,3 від прольоту), розташовані між колонами. Ці ділянки, звані між колонними або надколеннимі, виконують роль плоских плитних ригелів, що працюють в прольотах між колонами по балковою схемою (рис. XVI. 19). З цієї причини при проектуванні будинків у межах междуколонних плит виключено пристрій прорізів, великих отворів і т. п. Для цих цілей може використовуватися серединна зона плити. Як видно з малюнка, безбалочним конструкція працює у двох напрямках. Цим і пояснюється те, що оптимальна сітка колон в плані близька квадратної для забезпечення однакової роботи плити в двох напрямках. Для цих випадків товщину плити приймають рівною 1 / 32 ... 1 / 35 великого прольоту. При прольотах до б м плити простіше виготовляти плоскими. При великих значеннях прольотів і при значних корисних навантаженнях такі плити стають важкими. У цьому випадку їх доцільно кесонований, насамперед у серединній зоні. Колони із залізобетону або металу виконують звичайно квадратного або круглого перерізу з капітелями, найчастіше мають пірамідальну форму (рис. XVIЛ9, б). Капітелі забезпечують сприйняття значних згинальних моментів і поперечних сил від опертих на них плит, підвищують жорсткість системи. Проте у ряді випадків при влаштуванні монолітних залізобетонних плит виникає необхідність у гладких поверхнях стелі без виступаючих капітелей.
У таких випадках у межах товщини монолітної залізобетонної плити влаштовують приховану капітель - розвинену в плані обойму з зварених сталевих профілів (комір), до якої приварена по контуру арматура плити. Такий конструктивний прийом дозволяє, наприклад, застосовувати прогресивний спосіб зведення будівель - метод підйому перекриттів. Суть цього способу полягає в наступному. На рівні першого поверху будівлі, що будується бетонується листковий пиріг, що складається з монолітних залізобетонних плит, розділених ізолюючими шарами з толю, пергаміну і т. п. Після затвердіння бетону перекриття за допомогою механічних підйомників, закріплених на заздалегідь встановлених збірних колонах будівель плоскі перекриття піднімаються на проектні рівні поверхів (див. рис. XIV.6.). При монолітних плитах сітки колон будівель не обов'язково повинні мати уніфіковані розміри. Тим не менш, при призначенні цих розмірів корисно приймати до уваги необхідність їх координації з габаритами огороджувальних конструкцій і інших елементів будівлі. При застосуванні ж збірних та збірно-монолітних безбалкових конструкцій уніфікація геометричних параметрів обов'язкове. Збірні безбалочним каркаси складаються з чотирьох елементів: колон заввишки в один поверх; залізобетонних капітелей; междуколонних (або надколонниж) плит; середніх плит. Кожна колона має консоль, на якій закріплюється капітель пірамідальної форми - спирання на неї междуколонних плит (рис. XVI.20). Одночасно ця капітель є обоймою для замонолічування стику колон нижчого і вищого поверхів. Междуколонние плити виготовляються плоскими, ребристими або пустотними. Для підвищення несучої здатності вони конструюються так, щоб після встановлення на місце, зварювання виступів арматури і замонолічування стиків вони працювали як багатопролітні нерозрізні балки. Середні плити спирають по контуру на чверті, що виступають з междуколонних плит. Середні плити виконують одношаровими плоскими або ребристими товщиною 160 ... 220 мм для звичайних сіток колон 6X6 м. Більш просте рішення має збірно-монолітне перекриття безбалочним з плоскими капітелями і з междуколоннимі плитами, розташованими в одному напрямку (рис. XVI.21).
Середні плити також розташовуються в одному (протилежному) напрямку, спираючись на чверті междуколонних плит. Найчастіше середні плити виготовляються багатопустотних. Одна з цих плит служить розпіркою між колонами каркаса. Випуски арматури середніх плит приварюються до арматурної сітки, що укладається на междуколонние, До цієї ж сітці приварюються випуски арматури і закладні деталі інших збірних елементів. Після бетонування збірно-монолітне перекриття володіє необхідною жорсткістю. У залежності від того, який тип безбалкових перекриттів застосований, уточнюється прив'язка зовнішніх стін до базису осей будинків (рис. XVI.22). У цьому випадку не зайве знову звернути увагу на те, що междуколонная плита є плоским ригелем (рис. XVI. 19), і її поперечний
