Кессонное перекрытие: виды, особенности сооружения

Время на чтение:
4 минуты

3814

Кессон в строительстве представляет собой элемент членения потолков или внутренних поверхностей с формированием углублений, которые получаются между перекрестными балками. Применение монолитной конструкции с ребристой формой уменьшает использование бетона на сооружение перекрытия и нагрузку на вертикальные несущие стены, что сокращает расходы на возведение здания. Кессонные перекрытия состоят из монолитных или сборных плит.

Содержание

• 1 Разновидности перекрытия кессонного типа
• 2 Особенности сооружения монолитных кессонных перекрытий
• 3 Достоинства
• 4 Области применения

Разновидности перекрытия кессонного типа

Кессонное перекрытие — ребристая конструкция с армированными ребрами, перпендикулярно расположенными между собой. Поперечное сечение ребер определяют на основании технологических особенностей возведения перекрытий. Высота ребра определяется по двум участкам. Первый определяется в середине самого нагруженного ребра. Второй участок — место, где ребра примыкают к вертикальной опоре. На этом участке высота сплошного монолитного участка устанавливается поперечной силой.

Формула расчета кессонного перекрытия определяется исходя из нагрузок (постоянной, кратковременной или длительной) и их расчетных сочетаний.

По технологии изготовления кессонное перекрытие подразделяется на:

• Сборно монолитные кессонные перекрытия, основу которого составляют сборные пустотелые блоки разного размера. Их монтаж осуществляется в виде закрытой геометрической фигуры. Остаются в теле бетона (служат несъемной опалубкой). В месте сопряжения с колоннами конструктив представлен в виде сплошной плиты. Над блоками проводится усиление конструкции арматурными сетками, а в надопорных зонах бетонные блоки покрываются арматурными стержнями.
• Монолитные кессонные перекрытия из железобетона. Для них характерно оптимальное распределение смеси из бетона.
  Ребристая структура формируется из-за отсутствия лишней бетонной смеси, что существенно делает конструктив легче. Однопролетные железобетонные плиты при наличии сплошного сечения наиболее выгодны при длине пролета до 4,5 метров. В результате происходит экономия материалов, а количество перекрываемых пролетов увеличивается. Опалубка состоит из таких элементов, как металлическая обрешетка, телескопические стойки, пластиковые кессоннообразователи и инвентарные формы.

Пластиковые формы закрепляются с высокой точностью, структуру каналов под ребра формируют инвентарные кассеты пустотообразователей. Над формами располагают арматурные сетки, затем вся поверхность заливается смесью бетона.

Результат — образование кессонной монолитной конструкции из железобетона.

Особенности сооружения монолитных кессонных перекрытий

Конструкция состоит из монолитных каркасов, формируемых при помощи опалубки. Работа ведется строго по рабочим чертежам и согласно строительным правилам и нормам. Особое внимание уделяют установке опалубке и арматурной работе.

Опалубка применяется таких типов, как:

• Система опалубков SKYDOME (полностью самонесущая). Предназначена для многократного использования. Для нее характерен простой демонтаж, минимальное количество пиломатериалов, а также объемных инвентарных элементов. Единственный минус — высокая стоимость.
• Опалубки комбинированного типа. Инвентарные элементы размещаются на фанеру или сплошной дощатый настил. По сравнению с первым вариантом разборка занимает больше времени.
• Фанерная опалубка. Процесс изготовления вкладышей и настила происходит непосредственно на строительной площадке. Такой тип больше подходит для дома с небольшой площадью.

Армирование выполняется за счет объемных каркасов, сеток и отдельных стержней. Продольное армирование подразумевает применение периодической арматуры, поперечное — гладкой. Расположение арматуры в зоне 2 взаимно перпендикулярных плоскостях дает возможность проводить работы по монтажу каркасов в две очереди.

Достоинства

Основные плюсы монолитной кессонной конструкции:

• Нет необходимости усиливать фундамент и устанавливать дополнительные колонны, что значительно уменьшает сроки возведения.
• Сокращается общая толщина конструктива, что снижает нагрузку на конструкцию.
• Экономия на расходуемом материале.
• Увеличение свободного пространства и длины пролетов.
• Увеличивается несущая способность.

Области применения

Конструкция используется в зданиях с большой проходимостью потока людей, а также при перекрытиях в нагруженных инженерных сооружениях. Также кессонный способ актуален при переоборудовании больших объемных зданий в многофункциональные центры.

Несмотря на все свои достоинства кессонное перекрытие более популярно в европейских странах, чем в России и в частности в Москве.

Кессонные перекрытия

Кессон, в переводе с французского языка (caisson), означает ящик. Первоначально такие конструкции использовались для сооружения фундаментов мостовых опор в руслах водоёмов. Железобетонная или металлическая конструкция, снабжённая по всему периметру низа стальными ножами, устанавливается на насыпной островок. При разработке грунта под ножом кессон под действием собственного веса осаживается, при необходимости выполняется дополнительный пригруз. Кессонная полость полностью герметична, только в потолке имеются отверстие для пропуска шахтных труб, через которые закачивается сжатый воздух, и шлюзовой люк, через который доставляются рабочий персонал и происходит подъём разработанного грунта. Создаваемое в кессоне избыточное давление не даёт проникнуть в него воде, но чрезвычайно вредно для здоровья работающих людей. Существует даже такое понятие как кессонная болезнь. Поэтому в нашей стране такой метод практически не применяется уже около 50-ти лет.

В строительстве кессон — элемент членения потолков или внутренних поверхностей сводов с образованием ящикообразных углублений, получившихся между перекрёстными балками.

Из-за похожей на вафли поверхности их часто называют вафельными.

Зданий без устройства перекрытий не бывает, кессонное перекрытие это вид ребристого железобетонного конструктива, в котором в нижней зоне сечения только армированные рёбра с концентрацией растянутой арматуры, а бетона нет. Рёбра располагаются в 2-х направления перпендикулярно друг другу (реже под углом) с шагом ≤ 150-ти см. Сверху рёбер укладывается плита.

Кессонные плиты перекрытия могут быть монолитными или сборными. Все балки, главные и вспомогательные, одинаковой высоты. На потолках образуются углубления квадратной, прямоугольной или ромбовидной формы, похожие на своеобразные ящики, то есть кессоны. Такая потолочная конструкция обуславливается, в основном, соображениями архитектурного замысла. Уже в древних египетских мозаиках, древнегреческих и римских фресках встречаются деревянные балки, расположенные продольно и поперечно, образуя ящики, перекрытые поверху сплошным настилом. Пространство между балками украшалось живописью или орнаментами в виде небольших скульптур.

Подобные изображения присутствуют и на древних римских и греческих фресках.

Разновидности перекрытия кессонного типа

В зависимости от технологии изготовления различают:

1. Сборно-монолитные кессонные перекрытия, состоящие из сборных пустотелых блоков размерами 20 × 20 × 60 или 30 × 30 × 80 см, расположенных в растянутых сечениях, и монолитной плиты в сжатых зонах. Блоки монтируются в виде закрытой со всех сторон геометрической фигуры и служат несъёмной опалубкой (остаются в теле бетона). Над блоками толщина монолитного бетона составляет от 5-ти до 6-ти см. В местах сопряжения с колоннами (надопорных местах) конструктив представляет собой сплошную монолитную плиту, так как в этих местах действуют растягивающие силы. Поверх блоков выполняется армирование арматурными сетками, а в надопорных зонах на блоки напускаются арматурные стержни.
2. Монолитные кессонные железобетонные перекрытия, отличающиеся оптимальным распределением бетонной смеси. Между рёбрами нет лишнего бетона, что значительно облегчает конструктив, создавая ребристую структуру. Смесь не укладывается в растянутых зонах сечения, в которых бетонируются только ребра с арматурой, работающей на растяжение. Результат — значительная экономия материалов и возможность увеличения перекрываемых пролётов. Опалубка для кессонных перекрытий состоит из следующих комплектующих элементов:
   • телескопические стойки;
   • металлическая обрешётка;
   • пластиковые кессонообразователи, инвентарные формы с незначительной адгезией к бетону и возможностью лёгкого удаления после твердения бетона допускающего демонтаж опалубки. Небольшой вес позволяет выполнять работы по их раскладке и снятию вручную без использования грузоподъёмных механизмов.

Пластиковые формы фиксируются на прогонах обрешётки с большой точностью, структуру каналов под ребра образуют инвентарные кассеты пустотообразователей. Поверх форм размещаются арматурные сетки, после чего вся поверхность заливается бетонной смесью с доставкой автомиксерами и уплотнением. Результат — монолитная железобетонная конструкция кессонного типа высотой по высоте пластиковых форм (от 25-ти до 45-ти см). На участках опирания на колонны бетонируется сплошная железобетонная монолитная плита.

Некоторые особенности сооружения монолитных кессонных перекрытий

Работы выполняются по рабочим чертежам в соответствии с ППР и строительными нормами и правилами. Особое внимание уделяется выполнению арматурных работ и установке опалубки строго по проекту с надёжной фиксацией в предусмотренном проектом положении. Применяется опалубка следующих основных типов:

1. Опалубочная система SKYDOME, являющаяся полностью самонесущей. Может использоваться многократно. Все опалубочные элементы изготавливаются в заводских условиях с комплексной поставкой на строительную площадку. Характеризуется минимальным количеством пиломатериалов для устройства настилов и объёмных инвентарных элементов (вкладыши), самым простым демонтажем. Из недостатков можно выделить только высокую стоимость.
2. Комбинированные типы опалубки, в которых вкладыши укладываются на сплошной дощатый настил или фанеру. В этом случае по сравнению с 1-ым типом значительно уменьшается количество необходимых балок и стоек, но разборка более трудоёмка.
3. Фанерная опалубка. Настил и вкладыши изготавливаются из ламинированной фанеры непосредственно на стройплощадке. Основной недостаток — продолжительность подготовительных работ перед началом установки опалубки. Такой тип оптимален для индивидуального строительства домов небольших площадей.

Разновидность — опалубка с картонными вкладышами, изготовленными на заводах. Плотные картонные элементы, обвёрнутые полиэтиленом, служащие объёмными опалубочными элементами, укладываются на месте строительства. Конструкция повторно использоваться не может и после демонтажа утилизируется.

Монтаж опалубок 1-го вида состоит из таких операций:

• расстановка телескопических стоек в местах окончания и стыков прогонных балок. Фиксация установленных стоек в вертикальном положении при помощи входящих в комплект треног;
• укладка прогонов в оголовки стоек при помощи вилочных захватов. Конструкцией оголовков предусмотрена стыковка прогонов по длине;
• установка инвентарных опалубочных балок по верху несущих прогонов;
• монтаж объёмных элементов
• разметка бортов опалубки
• монтаж бортовых упоров, стоек ограждения и бортовой опалубки.

Аналогично выполняются работы и для остальных типов опалубок, но инвентарные балочные конструкции устраиваются на фанерных или дощатых настилах.

Армирование выполняется объёмными каркасами, сетками и отдельными стержнями. Для продольного армирования используется периодическая, для поперечного — гладкая арматура. Обеспечение защитного бетонного слоя выполняется специальными фиксаторами. Расположение арматуры в 2-х взаимно перпендикулярных плоскостях позволяет выполнять монтаж каркасов в 2-е очереди. Первые каркасы устанавливаются без верхней арматуры, но с установкой хомутов, что не препятствует  монтажу каркасов 2-ой очереди с нижними и верхними продольными стержнями и расположенными по длине каркасов хомутами. Бетонирование выполняется смесями с заполнителями мелких фракций. Класс тяжёлого бетона ≥ В15, на пористых заполнителях допустим В12,5. Уплотнение выполняется игольчатыми вибраторами диаметрами ≤ 45-ти мм.

Достоинства кессонных перекрытий

1. Сокращение сроков возведения, обусловленное отсутствием необходимости усиления фундаментов и установки дополнительных колонн.
2. Уменьшение общей толщины конструктива, соответственно его веса и нагрузок на сооружение.
3. Уменьшенный расход материалов.
4. Возможность свободной планировки помещений с существенной экономией свободного пространства и увеличением длины пролётов.
5. Увеличенная несущая способность.
6. Выразительность архитектурных решений.

Из имеющихся недостатков можно отметить трудоёмкость возведения и нецелесообразность применения в зданиях с малыми пролётами.

Области применения кессонных перекрытий

Конструкции прекрасно зарекомендовали себя при устройстве перекрытий в сильно нагруженных инженерных сооружениях и в зданиях с большой циркуляцией людского потока (спортивных и торговых комплексах, театрах и кинотеатрах, учебных и просветительных учреждениях и т.д.). В крупных российских городах для улучшения экологии производственные мощности выносятся за пределы городской черты. Снос больших объёмных зданий не всегда целесообразен в экономическом отношении, поэтому они часто переоборудуются в различные многофункциональные центры. В производственных корпусах для функционирования мостовых кранов высота помещений составляет ≥ 10-ти м. Для обеспечения функциональности переоборудования такое высокое пространство разбивается на этажи устройством дополнительных перекрытий. Оптимальны для этого кессонные конструкции.

Следует констатировать, что при очевидных достоинствах кессонных конструктивов в сравнении с традиционными плоскими конструкциями, применение их в России пока не получило широкого применения, в отличие от многих европейских государств (Испания, Германия, Великобритания, Италия и другие).

• Стеновой комплект

235562808 кессонные плиты

235562808 кессонные плиты

Реклама

1 из 22

Верхняя обрезанная горка

Скачать для чтения офлайн

Машиностроение

КЕСФОННАЯ ПЛИТА

Реклама

Реклама

235562808 Кессонная плита

1. КЕСФЕРНЫЙ ПЛИТА
2. Кессон позолоченный на цилиндрическом своде апсиды в Назаре, Португалия Плоский кессонный потолок Джулиано да Сангалло, Базилика Санта-Мария-Маджоре, Рим ДЕКОРАТИВНЫЕ КЕСФОННЫЕ ПЛИТЫ В ИСТОРИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЯХ Кессон на арке Септимия Севера, Рим Серия этих утопленных панелей использовалась в качестве украшение для потолка или свода, а также называемые кессонами («ящиками») или лакунариями. («пробелы, отверстия»)
3. Кессонный потолок конца 16 века Санта-Мария ин Аракоэли, Рим Кессон на потолке Пантеон, Рим
4. РАБОЧИЙ • Кессонные конструкции жесткие, плоский, часто монолитный структуры, рассеивающие нанесенные нагрузки в разнонаправленном режиме, с нагрузками, обычно следующими кратчайшие наисложнейшие пути к поддерживает. • Сундук можно рассматривать как ряд смежных ребер балки, взаимосвязаны непрерывно вдоль там длины. • Когда приложенная нагрузка передается к опорам через изгиб одного ребра балки, нагрузка распределяется по всему кессонная плита вертикального сдвига передается от отклоненного ребра к соседним ребрам.
5. РАБОЧИЙ • Изгиб одного ребра балки также вызывает искривление поперечных ребер, сопротивление скручиванию которого увеличивается общая жесткость плиты. Поэтому при изгибе и сдвиге передача и приложенная нагрузка в направление нагруженного ребра балки, сдвиг и скручивание передают нагрузку под прямым углом к ​​нагруженному ребру. • Сундук должен быть квадратным или почти квадрат, чтобы убедиться, что он ведет себя как двусторонняя структура. Как сундук становится более прямоугольным, двух- способ действия уменьшается и односторонний система, охватывающая более короткие направление развивается, потому что более короткие ребра кессона жестче и несут большую часть нагрузки. • Большая глубина ребер больше сопротивление изгибу, поэтому больше размах.
6. • Если сетка столбцов увеличена с 6 до 12 квадратных или почти квадратных, это становится экономичным использовать пол с промежуточными поперечинами поддерживающие тонкие плиты перекрытий. • Промежуточные поперечные балки набросайте на обычную квадратную сетку, которая придает нижней части пола внешний вид вафли, отсюда имя. • Преимущество промежуточного лучи вафли в том, что они поддерживать тонкую плиту перекрытия и так уменьшить собственный вес пола по сравнению с гладкой плитой аналогичный промежуток. • Этот тип пола используется там, где широко расставленная квадратная сетка столбцов необходимая и напольная опора сравнительно большие нагрузки. • Экономичный пролет плит перекрытия между промежуточными балками лежит между 0,9до 3,5м. • Вафельная форма пола может быть отлиты вокруг пластика или металла шпангоуты укладываются на деревянную центровку, поэтому что гладкая отделка софита можно оставить открытым.
7. • Для большей прочности на сдвиг и момент сопротивления мощность, твердые головы на формируются опоры колонн. Размер зависит от нагрузки условия. • Подходит для устройств длиной до 16 м. пролеты, более длинные пролеты могут быть возможно с пост-натяжением. • Для максимальной эффективности сундуки должны быть квадратными или почти квадратный, насколько это возможно. • Вафельная плита может быть эффективно консольный в двух направлениях до 1/3 основного пролета. когда нет консольного присутствует, плита по периметру полоса образуется путем исключения купольные формы. • Низ кофра обычно оставляют незащищенный.
8. • Вафельная плита представляет собой двустороннюю бетонную плиту. усилен ребрами в двух направлениях. • Вафельные плиты способны выдерживать более тяжелые нагрузки и пролеты на большие расстояния, чем плоские плита. • глубина плиты от 3 до 4-1/2 дюйма (от 75 до 115 мм), Эмпирическое правило для общей глубины – Span / 24 • Ребра шириной 5 или 6 дюймов (125 или 150) • Квадратные купола из металла или стекловолокна доступны в размерах – 19’’ и 30’’ (485 и 760) ширина и форма от 8’’ до 20’’ (от 205 до 510) глубина I 2’’ (51) шаг. Большие размеры также доступны. Зауженные стороны позволяют легкое удаление • 19’’ (485) куполов и 5’’(125) ребер создают 2-дюймовый (610) модуль и 30-дюймовый (760) купол и 6’’(150) ребер образуют модуль 3’(915).
9. ДИАГОНАЛЬНЫЕ РЕШЕТКИ * Конструкция ящика для яиц неэффективна, т.к. диагональная система. * В частности, если необходимо поддерживать сетку в четыре точек, диагональная сетка имеет большую крутильную жесткость. ПЛАН
10. 3-СТОРОННИЕ РЕШЕТКИ ДЛЯ ТРЕУГОЛЬНЫЙ & ШЕСТИУГОЛЬНЫЕ ОБЛАСТИ * С лучами в три направление, сетка становится трехполосной, и эта система жестче, чем 2- способ диагональной сетки.
11. СРАВНЕНИЕ: ДЛИННЫЙ ПРОЛЕТ СТРУКТУРЫ
12. Т-БАЛКИ СБОРНЫЕ БЕТОННЫЕ • Сборный предварительно напряженный полы из бетонных тавровых балок в основном используются для длительного пролетные этажи в здании такие как магазины, супермаркеты, бассейны и мульти- этажные автостоянки, где нужна широкая пролетные этажи. • Блоки перекрытий залиты в виде двойного тройника. • Сила этих юнитов в глубине ребер который поддерживает и действует с сравнительно тонкий верх веб. • Усиленная конструкция заливается бетонная стяжка единицы верхнего этажа.
13. ЛИНЗА СВЕТИЛЬНИКА БЕТОННАЯ КРЫША • Освещение линз – для обеспечения рассеянный дневной свет сквозь бетонные крыши • Линзовые огни используются в бетонная крыша как крыша огни, чтобы обеспечить устойчивость к огню, для соображения безопасности и уменьшить звук передача инфекции. • Квадратное или круглое стекло блоки или линзы те отлиты в армированные бетонные ребра • Подсветку объектива можно предварительно отлиты и заложены разместить на месте или на месте заливают бетонную крышу
14. • Эта конструкция пола состоит из плита перекрытия, утолщенная между колонны в виде неглубоких, но широкий луч. • Плитный перекрытия примерно такой же собственный вес и стоимость в качестве сопоставимых плитный и балочный пол. • Он будет иметь до половины глубины конструкция пола от верха плиты к софиту балок. • напр. В сетке столбцов размером 12,0 кв. общая высота перекрытия из плит и балок будет около 1,2, где глубина перекрытия пола будет около 600. Эта разница будет стоить значительное снижение общей высоты строительства многоэтажного дома строительство с заметной экономией расходы.
15. УСЛУГИ В КЕСФЕРНАЯ ПЛИТА
16. * Кессонные блоки, используемые в Кессонная плита изготавливается из пластика, что делает их легкими и прост в обращении. * Сборка кофра блоки делаются на земле до подъема на место между опорными ребрами. В результате меньше трудозатрат и быстрая и простая установка.
17. Музей Парка Южная Америка — Бразилия — Форталеза
18. • Испанские архитекторы Аларкон Асоциадос есть разработал новый строительный продукт, который позволяет шестиэтажный здание, чтобы вписаться в пяти- этажный объем • Разработано для зданий с большой конструкцией объекты, такие как школы и больницы, Holedeck является бетонная вафельная плита система, которая может разместить электрические кабели, сантехника и вентиляционные каналы внутри конструкция пола скорее чем висело внизу. Этот предотвращает потребность в подвесные потолки, которые установлены на скрыть эти услуги.

Реклама

Как устроены кессонные потолки? · Преимущество Graitec

Чтобы легко проектировать бетонные кессонные потолки, вы можете использовать определенные функции моделирования, предоставляемые Advance Design.

В этом примере будет создан бетонный кессонный потолок, аналогичный показанному на рисунке. Колонны в этой модели будут квадратными секциями со стороной 40см и высотой 3м. Балки будут сечением 20х40см. Расстояние между осями балок будет 1м. Длина всей модели будет 15м, а ширина 10м. Толщина плиты будет 20см.

Вся структура будет создана в Advance Design только в одной подсистеме, в которой будут активны параметры уровня. Высота уровня будет 3 метра.

Быстрый способ создания жестких опор под колоннами — автоматическое создание всех опор с помощью одной команды: «Создать/Конструкция/Авто опоры/Жесткие».

С помощью команд «Создать линию» и «Создать дугу по 3 точкам» можно создать контур периметра плиты. Дуга будет аппроксимирована из 10 прямых.

Для лучшего обзора модели скроем рабочую плоскость с помощью команды «F7»:

Следующим шагом будет создание балок. Начнем с балок с короткой стороны конструкции. Мы создадим балку сечения 20×40 см на одном конце конструкции. Этот луч будет умножен с использованием метода копирования «Перенос, определяемый суммарным вектором (разделенным на n копий)». Вектор будет выбран на экране между точками «1» и «2».
Количество копий будет 15.

После команды копирования структурная модель будет выглядеть следующим образом:

Таким же методом создадим балки с длинной стороны конструкции, количество копий равно 10:

На этом этапе измените длину балок таким образом, чтобы балки не выходили за пределы размеров перекрытия. Это можно сделать с помощью команды «Вырезать (Ctr+U)».

Поскольку эта команда требует множественного выбора элементов для вырезания, для упрощения рекомендуется изменить режим рендеринга с «Профиль» на «Оси» и просмотреть структуру, используя «Вид сверху (Alt+3)». .

Выберите линию периметра плиты и используйте команду «Вырезать (Ctr+U)» для всех балок, выходящих за пределы периметра плиты. По завершении структурная модель будет выглядеть следующим образом:

Для создания криволинейной балки в модели используйте команду «Преобразовать линии в линейные элементы».

Будет выбрана линия дуги, инициализирована команда, и перед преобразованием линии в линейный элемент вас спросят, следует ли стереть дугу линии. Выберите не стирать дугу линии, чтобы использовать ее для создания плиты.