Конструктивная схема
Каркасы многоэтажных зданий (зданий гражданского, административно-бытового назначения) для сейсмических и несейсмических районов рекомендуется проектировать следующих конструктивных схем:
- рамной со всеми жесткими узлами сопряжений ригелей (поперечных и продольных) с колоннами;
- связевой с вертикальными элементами жесткости в виде железобетонных диафрагм, стальных связей или рам — при шарнирном опирании ригелей и плит;
- комбинированной, в которой в одном направлении здания принимается рамная схема, а в другом — связевая.
Принципы расчета, а также номограммы и таблицы несущей способности стальных прокатных элементов в составе конструкций многоэтажных зданий описаны в руководстве — Руководство по проектированию стальных конструкций многоэтажных зданий
Перекрытие
В зависимости от конструктивных параметров и особенностей каркаса, рекомендуется назначать решения перекрытий согласно классификации, приведенной в Таблице 1.
Таблица 1 — Типовые решения перекрытий
| Виды здания | Типовое конструктивное решение перекрытия |
|---|---|
|
Малая этажность, небольшие пролеты, ограничения по строительной высоте отсутствуют |
Перекрытия со сборными железобетонными плитами или композитные перекрытия с опиранием на верхний пояс балок |
| Небольшие пролеты (менее 9 м), ограничения по строительной высоте | Перекрытия со встроенными балками — сборные или композитные |
| Малая этажность, большие пролеты (около 15 м) | Перекрытия со сборными железобетонными плитами (пролетом 15 м), опираемые на стальные балки, параллельные продольной оси здания, и на крайние балки с опорным верхним поясом |
| Здания средней этажности и многоэтажные здания, небольшие пролеты, ограничения по высоте отсутствуют | Композитные перекрытия, опирающиеся на верхние полки балок |
| Здания средней этажности и многоэтажные, большие пролеты (до 18 м), ограничения по строительной высоте | Композитные перекрытия с перфорированными большепролетными стальными второстепенными балками |
В каркасных зданиях в качестве элементов ригелей и балок допускается рассматривать прокатные двутавры, а также перфорированные балки, образованные путем роспуска исходных прокатных двутавров по ГОСТ 57837. Перфорация позволяет прокладывать инженерные коммуникации в габаритах конструкций, а также повышает эффективность работы сечения.
Допускается объединять работу балочных элементов с монолитной железобетонной плитой, путем устройства специальных анкерующих устройств (стад-болтов или пристреливаемых элементов), в случаях, когда по результатам технико-экономического анализа такой подход демонстрирует экономический эффект; расчет такой конструкции проводить согласно СП 266.1325800 Конструкции сталежелезобетонные. Правила проектирования.
В качестве узлов примыкания балок перекрытия и покрытия к колоннам рекомендуется использовать узлы, воспринимающие изгибающий момент в главной плоскости балки («жесткие»); расчет таких узлов вести с соблюдением классификации, приведенной в разделе 15.9 актуальной редакции СП 16.13330, а также требований раздела 14.2 актуальной редакции СП 16.13330.
Некоторые конструктивные решения узлов сопряжения и стыков стальных строительных конструкций описаны в руководстве — Руководство по проектированию стальных конструкций многоэтажных зданий: узлы.
Стены и перегородки
В качестве наружных ограждающих конструкций в отапливаемых зданиях рекомендуется применять трехслойные ограждающие конструкции из стального профилированного листа с эффективным утеплителем («сэндвич» — панелей), в том числе поэлементной сборки, а также каркасно-обшивные стены полной заводской готовности или площадочного исполнения.
Внутренние перегородки производственных и складских зданий допускается выполнять сборными из элементов, изготовляемых индустриальным способом в виде укрупненных панелей, пазогребневых плит, газобетонных блоков или облегченными каркасно-обшивными с применением улучшенной сухой гипсовой штукатурки и гипсоволокнистых плит по каркасной технологии.
Показатели расхода стали
Ориентировочный расход стали для предварительной оценки материалоемкости при назначении конструктивных решений многоэтажных зданий в несейсмических районах можно принять на основании данных таблицы:
Таблица 2 — Показатели расхода стали для разной этажности
| Этажность | Примерный расход стали, кг/м2 площади пола | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Балки [1] | Колонны [1] | Связи [1] | Всего [1]/[2] | ||
| 3-4 этажа | 25-30 | 8-10 | 2-3 | 35-40 | 43-63 |
| 6-8 этажей | 25-30 | 12-15 | 3-5 | 40-50 | 49-73 |
| 8-10 этажей | 35-40 | 12-15 | 3-5 | 50-60 | 51-78 |
| 10-15 этажей | — | — | — | — | 54-85 |
| 15-20 этажей | — | — | — | — | 58-92 |
| 20 этажей (с железобетонным ядром жесткости) | 25-30 | 10-13 | 1-2 | 40-50 | — |
| 20 этажей (с ядром жесткости из стальных связевых диафрагм) | 25-30 | 20-25 | 8-10 | 55-70 | 63-92 |
| 20-25 этажей | — | — | — | — | 63-100 |
| 25-30 этажей | — | — | — | — | 68-108 |
