Диафрагмы жесткости

Помимо горизонтальных нагрузок, диафрагмы жёсткости воспринимают вертикальное давление, которое образуется от ригелей, лестниц, плит перекрытий и инженерного оборудования.

Следовательно, прямой задачей диафрагм жёсткости является обеспечение пространственной устойчивости зданий. Диафрагмы бывают двух типов:

Д 1- это однополочные диафрагмы жёсткости, предназначенные для того, чтобы плиты перекрытия опирались на них с одной стороны. Диафрагмы этого типа устанавливают в таком направлении, чтобы они были расположены перпендикулярно направлению ригелей.

Д 2 – это двухполочные диафрагмы жёсткости, предназначенные для того, чтобы плиты перекрытия опирались на них с двух сторон.

Главная цель диафрагмы – это обеспечение пространственной жёсткости здания, посредством связи между собой и друг с другом панелей и колонн.

 

 

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).

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 2ДП 30.36 2 — двухполочная; Д — диафрагма жесткости; 30 — длина, дм.; 36 — высота этажа, дм. Прочность бетона является основным параметром, который обеспечивает несущую способность диафрагм жесткости. Однако из конструктивных соображений для повышения показателя надёжности конструкции, их армируются вертикальными и горизонтальными стержнями у противоположных граней. В зданиях бескаркасного типа для армирования используются плоские вертикальные каркасы, расстояние между которыми не превышает полторы тысячи миллиметров. В верхнем и нижнем крае устанавливается плоский горизонтальный каркас. При наличии проёма в диафрагме, вертикальные каркасы устанавливаются по его краям, а также предусматриваются специальные армированные перемычки. У диафрагм из железобетона несущая способность обеспечивается сочетанием арматуры и бетона. Поэтому они армируются вертикальными плоскими каркасами, расстояние между которыми не должно превышать четырёх ста миллиметров. Шаг для горизонтальных соединяющих стержней не превышает обычно пяти ста миллиметров. Отличие наиболее распространённых каркасных диафрагм серии 1.020-1 и ИИ-04 заключается в принципах армирования, а также конструктивного оформления. Конструктивные особенности диафрагмы ИИ-04 заключаются в наличии угловых подрезок в верхних зонах, предназначенных для размещения консолей колонн. В данной зоне также находятся выпуски арматурных стержней, приваривающиеся непосредственно к деталям колонн. Для армирования диафрагм данной серии применяется замкнутый контурный каркас из стержней, которые имеют диаметр 12-28 миллиметров. У серии 1.020-1 угловых подрезок не имеется, поэтому они армируются плоскими вертикальными каркасами. Дополнительно оба этих вида по всей площади армируются сетками с ячейками 200 миллиметров и стержнями диаметром 5-12 миллиметров. Такие диафрагмы устанавливаются параллельно ригелям, заменяют эти элементы, плиты перекрытий при этом упирают непосредственно на поверхность консолей. У диафрагм, которые перпендикулярны ригелям, не имеется консолей. По вертикальным граням диафрагмы серии ИИ-04 устанавливаются специальные отдельные места для оголения конструктивных каркасов (А) непосредственно для соединения их с колоннами. В серии 1.020-1 для подобных целей предусматриваются специальные закладные детали.