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

• 2-х полочные — с двумя полками;
• однополочные — с одной полкой;
• сплошные (без проемов);
• с дверными проемами;
• с дверными проемами;
• с вентиляционными каналами (диафрагмы-вентблоки);
• составные.

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

2ДП 30.36

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.