Вопрос № 38. Возведение высотных зданий с металлическим каркасом

Высота каркаса может достигать 200 м и более, а общая масса — десятков тысяч тонн. Стальной каркас высотного зда­ния состоит из колонн и ригелей, соединенных в двух направ­лениях жесткими сварными узлами в рамные системы, вос­принимающие вертикальные и горизонтальные (ветровые) нагрузки. Колонны изготавливают сварными. Торцы у колонн обычно фрезеруют. Стыки колонн каркаса располагают через каждые два, три или четыре этажа на одном уровне и для удобства производст­ва монтажных соединений находятся на высоте 80... 120 см от уровня перекрытий. Для обеспечения долговечности и огне­стойкости стальной каркас армируют и обетонируют, что с учетом включения в работу на сжатие бетона приводит в це­лом к снижению расхода металла.

Стальные ригели каркаса обычно бывают двутаврового се­чения, сварные, с уширенной нижней полкой, на которую укладывают плиты междуэтажных перекрытий.

Междуэтажные перекрытия каркаса могут компоноваться:

1) из главных и второстепенных балок (при стальном каркасе здания) с укладкой по ним сборных плит или бетонированием монолитного перекрытия;

2) только из главных балок (ригелей) с уширенной полкой, на которую укладывают сборные железобетонные плиты пере­крытий;

3) из распорных железобетонных плит, укладываемых только по оси колонн, с закладными деталями для сопряжения свар­ными накладками плит смежных пролетов и ригелей;

4) из унифицированных, облегченных или многопустотных плит перекрытий, свободно укладываемых в пазы стальных или железобетонных ригелей, но не привариваемых к ним из-за от­сутствия закладных деталей.

В несущих каркасах ряда зданий предусматривается на всю высоту устройство замкнутой шахты из четырех взаимно пер­пендикулярных вертикальных жестких плоскостей из стальных или железобетонных конструкций. Эта шахта воспринимает все горизонтальные нагрузки на здание и обеспечивает его об­щую устойчивость. Такая шахта называется шахтой жесткости, или ядромжесткости. Все остальные элементы каркаса долж­ны крепиться к этому ядру жесткости, а каждое перекрытие представлять единую жесткую и неизменяемую горизонталь­ную плоскость или жесткий плоский диск. Все примыкающие к ядру жесткости элементы несущего каркаса здания работают в этом случае только на вертикальную нагрузку.

Возведение зданий со стальным каркасом можно осуществ­лять раздельным и комплексным методами. При раздельном методе сначала на всю высоту монтируют стальной каркас, за­тем начинают общестроительные работы. При комплексном методе возведения здания одновременно выполняют монтажные, строительные, специальные и

отде­лочные работы.