Что такое диафрагма в строительстве как выглядит
Диафрагмы жесткости
Диафрагма жесткости — это элемент железобетонного здания либо сооружения, который служит для восприятия и перераспределения горизонтальных нагрузок, а также для связи остальных элементов и блоков в единое целое. Нагрузки передаются диафрагме жесткости посредством перекрытий между этажами.
Характеристики диафрагмы жесткости
Промышленностью выпускаются диафрагмы жесткости с одной и с двумя полками, а также сплошные, с вентканалами либо дверными проемами. Их параметры регламентируются государственным стандартом ТУ 5832-019-03984346-97.
Толщина сплошной диафрагмы жесткости составляет 140 мм, диафрагмы с полками имеют толщину 200 мм, причем полки привариваются в процессе монтажа здания. Помимо того, для монтажа активно используются закладные детали, осуществляющие связь диафрагм жесткости с несущими колоннами и друг с другом.
Для изготовления диафрагм жесткости используется железобетон с морозостойкостью не менее F50 и отпускной прочностью не менее 70% от показателя марки бетона в летнее время и 90% — в зимнее время. Прочность бетона выбирается в зависимости от расчетных нагрузок конструкции.
Виды и маркировка диафрагм жесткости
Диафрагмы жесткости различают по их конфигурации:
В отечественной строительной промышленности принята следующая маркировка для диафрагм жесткости:
После указания конфигурации в маркировке присутствуют два числа, разделенные точкой. Первое число указывает длину диафрагмы (в дециметрах), второе — высоту диафрагмы.
Пример: 2Д 26.20 — двуполочная диафрагма жесткости, имеющая длину 26 дм и высоту 20 дм.
Способы применения диафрагм жесткости
Диафрагмы жесткости незаменимы при строительстве многоэтажных зданий из сборных железобетонных блоков и монолитного железобетона, а также при возведении зданий сборно-монолитным способом. Обычно они предназначаются для эксплуатации в неагрессивной газовой среде (обычный воздух) либо слабоагрессивных средах.
В том случае, когда химическая агрессивность газовой среды может достигать среднего показателя, для изготовления диафрагм жесткости используется бетон с соответствующими добавками, нейтрализующими влияние среды. Это обстоятельство обязательно должно найти отражение в проектной документации здания или сооружения, согласно СНиП II-28-73.
На практике наиболее часто диафрагмами жесткости в проекте являются лестничные клетки, лифтовые шахты и наиболее соответствующие своей несущей роли участки стен. Можно сказать, что эти элементы служат своеобразным позвоночником или опорным столбом здания, придающим конструкции достаточную жесткость для сопротивления ветровым и другим нагрузкам горизонтальной направленности.
Заказ диафрагм жесткости
Обращаем внимание заказчиков, что компания ОтКом является производителем железобетонных изделий, в том числе диафрагм жесткости. Благодаря этому мы имеем возможность поддерживать минимальный уровень цен, так как не должны включать в них маржу посредника. Мы готовы рассматривать заказы любой сложности, в том числе на изделия нестандартных размеров, форм и составов.
Для того, чтобы сделать заказ или уточнить информацию по интересующим параметрам диафрагм жесткости, вам достаточно сделать телефонный звонок нашим менеджерам отдела продаж либо отправить запрос по электронной почте.
Для уточнения цены, наличия товара и действующих акциях, звоните по тел:
+7 (812) 716-10-11
Что такое диафрагма жесткости?
Диафрагма (или ядро) жесткости — один из основных элементов зданий и сооружений, обеспечивающий их безопасную эксплуатацию.
Основной задачей диафрагмы жесткости является восприятие горизонтальных нагрузок, таких как ветровые, сейсмические и нагрузки от действующего оборудования в здании.
Нагрузка, передаётся на диафрагму от наружных стен через «диск» перекрытий. Как правило ядра жесткости высотных зданий устанавливаются на массивный монолитный плитный фундамент.
В подавляющем большинстве случаев диафрагмой жесткости в здании являются такие элементы как лестничная клетка, лифтовая шахта или отдельные участки стен. В некоторых случаях для обеспечения жесткости устанавливаются портальные связи из стальных конструкций или железобетонные диафрагмы.
Следует отметить, что при проектировании каркасных (в особенности монолитных) зданий, колонны или наружные стены в отдельных случаях рассчитываются только на восприятие вертикальных нагрузок. Делается исходя из предпосылок о передаче вертикальных нагрузок на диафрагму через перекрытия.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что диафрагма жесткости является своеобразным позвоночником здания. На диафрагму, «нанизаны» этажи, без неё, здания бы падали от малейших порывов ветра.
Очень хорошим примером работы диафрагмы жесткости является стержень в детской игрушке «приамидка».
Этажи зданий, подобно кольцам в этой игрушке надеты на центральный стержень, сместить каждый из этих «этажей» невозможно без смещения всей конструкции.
Тест на эрудицию
Оцените насколько разносторонне вы развиты, пройдите
тест на эрудицию!
Диафрагмы жесткости
Диафрагма жесткости — это элемент железобетонного здания либо сооружения, который служит для восприятия и перераспределения горизонтальных нагрузок, а также для связи остальных элементов и блоков в единое целое. Нагрузки передаются диафрагме жесткости посредством перекрытий между этажами.
ЖБИ диафрагмы жесткости здания: виды
— замкнутые сечения многоугольников;
ЖБИ диафрагмы жесткости могут быть изготовлены с проемами и без них, также различают плоские железобетонные изделия и диафрагмы жесткости со специальными приставками, предназначенными для перекрытий.
В зависимости от толщины опирающихся на железобетонные диафрагмы жесткости плит, ЖБИ подразделяются на:
— легкие – предназначенные для перекрытий толщиной 220 мм;
— тяжелые – используемые в совокупности с перекрытиями толщиной 400 мм).
При строительстве одноэтажных сооружений широкое применение получили железобетонные диафрагмы жесткости, представляющие собой сборные ЖБИ.
Характеристики диафрагмы жесткости
Промышленностью выпускаются диафрагмы жесткости с одной и с двумя полками, а также сплошные, с вентканалами либо дверными проемами. Их параметры регламентируются государственным стандартом ТУ 5832-019-03984346-97.
Толщина сплошной диафрагмы жесткости составляет 140 мм, диафрагмы с полками имеют толщину 200 мм, причем полки привариваются в процессе монтажа здания. Помимо того, для монтажа активно используются закладные детали, осуществляющие связь диафрагм жесткости с несущими колоннами и друг с другом.
Для изготовления диафрагм жесткости используется железобетон с морозостойкостью не менее F50 и отпускной прочностью не менее 70% от показателя марки бетона в летнее время и 90% — в зимнее время. Прочность бетона выбирается в зависимости от расчетных нагрузок конструкции.
Способы применения диафрагм жесткости
Диафрагмы жесткости незаменимы при строительстве многоэтажных зданий из сборных железобетонных блоков и монолитного железобетона, а также при возведении зданий сборно-монолитным способом. Обычно они предназначаются для эксплуатации в неагрессивной газовой среде (обычный воздух) либо слабоагрессивных средах.
В том случае, когда химическая агрессивность газовой среды может достигать среднего показателя, для изготовления диафрагм жесткости используется бетон с соответствующими добавками, нейтрализующими влияние среды. Это обстоятельство обязательно должно найти отражение в проектной документации здания или сооружения, согласно СНиП II-28-73.
На практике наиболее часто диафрагмами жесткости в проекте являются лестничные клетки, лифтовые шахты и наиболее соответствующие своей несущей роли участки стен. Можно сказать, что эти элементы служат своеобразным позвоночником или опорным столбом здания, придающим конструкции достаточную жесткость для сопротивления ветровым и другим нагрузкам горизонтальной направленности.
Маркировка диафрагм жесткости
В отечественной строительной промышленности принята следующая маркировка для диафрагм жесткости:
После указания конфигурации в маркировке присутствуют два числа, разделенные точкой. Первое число указывает длину диафрагмы (в дециметрах), второе — высоту диафрагмы.
Пример: 2Д 26.20 — двуполочная диафрагма жесткости, имеющая длину 26 дм и высоту 20 дм.
Приобретение и доставка диафрагм жесткости
Мы предлагаем купить железобетонные дифрагмы жесткости с доставкой по Москве и Московской области автомобильным транспортом, а также жби диафрагмы жесткости с доставкой по России железнодорожным транспортом по наилучшей цене.
Маркировка диафрагм жесткости в строительстве жилых и промышленных зданий
Диафрагму жесткости устанавливают на ленточные фундаменты. Панели для диафрагм жесткости выготавливают в формах, которые горизонтально расположены.
Диафрагма жесткости
Вертикально установленные между колоннами на всю высоту здания внутренние стеновые панели, у которых вверху могут быть полки для опирания плит перекрытия.
Она связывает между собой и друг с другом панели и колонны, обеспечивая пространственную жесткость здания. Их расставляют в здании в обоих направлениях так, чтобы пересекались и образовывали в плане «Г» или «Т». Их крепят с колоннами не менее чем в трех точках по высоте сваркой закладных деталей.
Диафрагму жесткости устанавливают на ленточные фундаменты (чаще монолитные).
Типы диафрагм жесткости
Панели для диафрагм жесткости выготавливают в формах, которые горизонтально расположены. При этом обычно применяется бетон класса М300 для нижних этажей зданий, а для самых последних этажей марки М200.
Прочность бетона, при его отпуске в летний период, должна быть более 70% от проектной, а в зимний сезон — достигать всех 100%. Арматура сборных железобетонных панелей конструируется из верхних и нижних сеток, а также арматурного блока, который укрупнен.
При условии, что высота каркаса не более 3 метров и конструкция панели не будет иметь дверных или других проемов, выполняется легкий каркас. В качестве примера можно взять панель марки В(Н) Ж-26-30.
Те панели, которые должны иметь в своей конструкции проемы для дополнительно армируются по всему периметру таких проемов. Особо учитывается концентрация напряжений в угловых зонах.
Главная задача проектировщиков и конструкторов при работе с диафрагмами жесткости — сбор пилонов жесткости. При этом производятся расчеты геометрических характеристики и проверяется соответствие прочностным характеристикам. Особому анализу подвергаются действующие усилия возникающие в конструкциях.
Без исключения при любой компоновке панели диафрагм рассчитываются на центральное сжатие, внецентренное, на сдвигающие усилия как от вертикальных нагрузок так и от горизонтальных.
При наличии любых проемов элементы дополнительно проверяются на совместное воздействие горизонтальных напряжений в верхней части стен и сдвигающих усилий при их смежной работе в горизонтальных дисках перекрытий.
По результатам всех необходимых испытаний составляется соответствующая таблица в составе указаний по предварительному проектированию несущих конструкций надземной зоны каркасных зданий из изделий.
Маркировка диафрагм жесткости в строительстве
2 — двухполочная;
Д — диафрагма жесткости;
30 — длина, дм.;
36 — высота этажа, дм.
Бетон имеет большое количество свойств, но его основным параметром, который определяет несущую способность диафрагм жесткости, является прочность. Во время строительства бетон практически всегда дополнительно упрочняют при помощи армированных стальных стержней, которые крепятся у противоположных граней. Таким образом любая конструкция из бетона становится еще прочнее и, соответственно, еще надежнее. Например, в сооружениях, которые не имеют каркаса, для армирования бетона используются только вертикальные каркасы.
Плоский каркас, размещенный горизонтально, всегда устанавливается на верхнем и нижнем крае конструкции. Если в диафрагме присутствуют отверстия, то вертикально расположенные каркасы монтируются по их краям. Кроме того, для дополнительной надежности в такие конструкции обязательно добавляют особо прочные перемычки из армированной стали.
Диафрагмы, которые изготавливаются из железобетона, имеют высокую прочность за счет выигрышного сочетания бетонной смеси и стальной арматуры. Именно поэтому их армируют при помощи вертикальных каркасов. Однако нужно помнить, что расстояние между этими каркасами никогда не должно быть больше, чем 400 мм. Кроме того, необходимо точно запомнить, что шаг для горизонтальных стержней, которые соединяют конструкцию, не должен быть больше, чем 500 мм.
Существует два типа каркасных диафрагм, которые чаще всего используются во время строительства: серии 1.020-1 и ИИ-04. Они сильно отличаются друг от друга из-за использования разных принципов армирования во время их изготовления. Также диафрагмы серии 1.020-1 и ИИ-04 имеют различное оформление конструкции.
Диафрагма серии ИИ-04 имеет в верхних углах специальные подрезки, на которых впоследствии будут размещаться консоли колонн. Кроме того, в углу такой диафрагмы всегда есть выпуски стальных стержней. Для укрепления диафрагм этой серии используется замкнутый контурный каркас из прочных стальных стержней с диаметром от 12 до 28 мм. Эти стержни во время строительства всегда привариваются к деталям колонн, что обеспечивает дополнительную прочность конструкции.
Что касается серии 1.020-1, то у этих диафрагм нет этих угловых подрезок. Данная серия армируется при помощи специальных вертикальных каркасов, а также по всему периметру конструкции прикрепляется стальная сетка со стержнями диаметром от 5 до 12 мм. Ячейки в этой сетке имеют размер 200 мм. Диафрагмы серии 1.020-1 всегда монтируются параллельно к ригелям, а потом полностью замещают эти строительные элементы.
Диафрагмы, размещенные перпендикулярно к ригелям, не обладают дополнительными консолями. На вертикальных гранях ИИ-04 остаются места, с помощью которых конструктивные каркасы бетонной конструкции будут соединяться с колоннами. В диафрагмах серии 1.020-1 для этого используются закладные детали.
Дата публикации статьи: 11 декабря 2017 в 08:23
Последнее обновление: 29 сентября 2021 в 11:45
Каркасы зданий в гражданском строительстве
Каркасы, применяемые в гражданском строительстве, можно классифицировать по следующим признакам:
Рис. 16.1. Конструктивные схемы каркасных зданий 1. По характеру статической работы: (рис. 16.1)
Рамная система
Рамно-связевая система
Рамно-связевая система обеспечивает пространственную жесткость за счет совместной работы поперечных рам, вертикальных диафрагм жесткости и перекрытий, выполняющих функцию жестких горизонтальных дисков. Вертикальные нагрузки передают на каркас как на рамную систему. Горизонтальные нагрузки, действующие перпендикулярно плоскости рам, воспринимают вертикальные диафрагмы жесткости и диски перекрытий, а нагрузки, действующие в плоскости рам, воспринимает рамно-связевой блок, состоящий из вертикальных диафрагм жесткости и рам каркаса.
В результате проведенных теоретических исследований доказано, что рамно-связевая система удовлетворяет условию минимального расхода материала в несущих вертикальных конструкциях при нулевой жесткости поперечных рам, то есть когда система превращается в чисто связевую.
Связевая система
Связевая система все вертикальные нагрузки передает на стержневые элементы каркаса (колонны и ригели), а горизонтальные усилия воспринимают жесткие вертикальные связевые элементы (стеновые диафрагмы и ядра жесткости), объединенные между собой дисками перекрытий. В связевом каркасе ограничена прочность и жесткость стыков ригелей с колоннами. Узлы конструируют податливами с помощью стальных связей («рыбок»), ограничивающих защемление.
Рис. 16.2. Каркасное здание серии 1.020 Внедрение связевой системы в производство элементов сборного железобетонного каркаса позволило провести широкую унификацию его основных элементов (колонн и ригелей) и их узловых соединений.
Разработана номенклатура индустриальных железобетонных изделий серии 1.020-1 (рис. 16.2), позволяющая возводить как гражданские, так и промышленные каркасно-панельные здания любой конфигурации и этажности.
В состав номенклатуры серии помимо колонн и ригелей, включены панели перекрытий, диафрагм жесткости и наружных стен.
Из унифицированных элементов могут быть запроектированы каркасы с продольным и поперечным расположением ригелей.
Габаритные схемы
Габаритные схемы компонуются на следующих условиях:
Компоновка диафрагм жесткости может быть разнообразной, но предпочтительнее устройство пространственных связевых систем открытого или замкнутого сечений.
Конструктивные элементы
Перекрытия испытывают поперечный изгиб от вертикальных нагрузок и изгиб в своей плоскости от горизонтальных (ветровых, динамических) воздействий.
Необходимая жесткость горизонтального диска перекрытия, собираемого из сборных железобетонных элементов, достигается установкой связевых плит-распорок между колоннами, сваркой закладных соединительных элементов и устройством шпоночных швов из цементного раствора между отдельными плитами. Полученный жесткий горизонтальный диск, воспринимая все нагрузки, включает в совместную работу вертикальные диафрагмы жесткости.
Рис. 16.3. Фрагмент фасада каркасного здания серии 1.020-1 Шаг диафрагм определяется расчетом, но не превышает 36,0 м.
Панели самонесущих стен устанавливают по цементно-песчаному раствору на цокольные или простеночные панели и крепят поверху к закладным деталям колонн. Панели ненесущих стен навешивают на ригели, консоли или опорные металлические столики колонн и закрепляют в плоскости перекрытия.
Изоляция стыков панелей решена по принципу закрытого стыка.
Московская строительная индустрия создала серию КМС-К1, также основанную по принципу работы связевой системы.
Рис. 16.4. Каркас серии KMC-К1 Компоновка каркаса здания может осуществляться как с продольным, так и поперечным расположением ригелей (рис. 16.4).
Компактные в плане отапливаемые здания длиной до 150 м проектируют без температурных швов. Здания с изрезанным очертанием плана, приводящее к ослаблению горизонтальных дисков перекрытий, расчленяют на температурные блоки, длина которых увязана с членением объемной формы здания, но не превышает 60 м.
Как и в серии 1.020.1 каркас KMC-KI собирают из колонн, ригелей, плит перекрытий, панелей жесткости и навесных панелей наружных стен.
Стык колонны располагают на 710 мм выше плиты перекрытия, что упрощает монтаж. При монтаже колонн применяют специальные кондукторы, обеспечивающие соосность. Соединение осуществляется ванной сваркой плоских торцов колонн, с последующей инъекцией цементного раствора.
Для создания единого диска перекрытия боковые поверхности настилов имеют шпоночные углубления, которые (после их раскладки) замоноличивают, создавая шпоночные швы, воспринимающие сдвигающие усилия.
При двухрядной (горизонтальной) разрезки панели наружных стен подразделяют на поясные (ленточные), простеночные и угловые.
Узел опирания панелей наружных стен унифицирован для разных систем разре-зок на панели фасадных плоскостей. Панели опирают на несущую конструкцию перекрытия (ригель, или настил) на глубину в 100 мм и приваривают при помощи закладных и соединительных элементов на расстоянии 600 мм в плане от оси колонны. Верх панели крепят к колонне, так же с помощью сварки соединительных элементов.
Горизонтальные стыки панелей наружных стен осуществляются в четверть с нахлесткой в 75 мм. Изоляция вертикальных и горизонтальных сопряжений панелей выполняется по принципу закрытого стыка.