Концевые участки сборных элементов

Принципы проектирования

- Снижение материалоемкости;

- Снижение трудоемкости;

- Обеспечение надежности в течение всего срока эксплуатации здания.

Меры по снижению материалоемкости:

- полное использование несущей способности;

- снижать нагрузки (за счет применения легких материалов);

- использовать высокопрочные бетоны и арматуру;

- изменять армирование в соответствии с действующими усилиями;

- принимать схемы транспортировки, монтажа и извлечения из форм сборных элементов не требующие дополнительного армирования;

Меры по снижению трудоемкости:

- Добиваться индустриализации и максимальной механизации (массовое изготовление и монтаж с использованием высокопроизводительных машин);

- Укрупнять сборные элементы в пределах грузоподъемности машин и габаритов транспортов;

- Рационально размещать инженерного коммуникации

Меры по обеспечению надежности в течение срока эксплуатации здания:

- Выбрать расчетную схему сооружения с учетом всех возможных воздействий;

- Конструировать, обеспечивая безопасность, технологичность и ремонтопригодность;

- Применять материалы, имеющиенеобходимую долговечность в соответствии со сроком службы здания;

- Проектировать конструкции с учетом особенностей технологии;

- Назначать соответствующие классы по морозостойкости и по водонепроницаемости;

- Предусматривать меры по защите от коррозии;

Порядок проектирования:

- Выбор конструктивной и технологической систем здания;

- Компоновка;

- Выбор материала;

- Сбор нагрузок и определение усилий (статический расчет);

- Расчет сечений и подбор геометрических параметров (диаметра и шага арматуры) несущих элементов;

- Конструирование и разработка рабочих чертежей.

Конструктивные системы ЖБК:

Каркасные: рамные, связевые, рамно-связевые;

Бескаркасные: с продольными, поперечными и продольно-поперечными нес. стенами;

Ствольные: подвесные, опорные, поэтажные;

Тип КС здания зависит от типа вертикального несущего элемента.

Технологические системы ЖБК:

Сборные, монолитные, сборно-монолитные.

Компоновка:

1. Назначение разбивочных осей;

2. Привязка к разбивочным осям;

3. Назначение деформационных швов;

4. Установление генеральных размеров несущих конструкций

Деформационные швы:

Температурно-усадочные – для снижения деформаций и напряжений от изменения температуры и усадки бетона;

Осадочные – для обеспечения свободы деформаций от осадки грунтов оснований

Температурно-усадочный шов Осадочный шов

Требования к проектированию ЖБК:

-Унификация

-Типизация

-Укрупнение

-Технологичность

-Учет этапности работы элементов

-Обеспечение прочности стыков и концевых участков

-Учет погрешностей и допусков

Унификация – приведение к единообразию (ограниченному числу типоразмеров)

Унифицируют: размеры элементов, пролеты, высоту этажей, привязки к разбивочным осям, габаритные схемы, формы сечений элементов, классы прочности и пр.

Модуль – М = 100 мм

Типизация – отбор наиболее рациональных, проверенных на практике типов элементов и конструкций для массового применения.

Уровни типизации: детали, элементы, конструкции, здания, комплексы.

Укрупнение - экономически целесообразное увеличение габаритов сборных элементов для повышения производительности работ за счет сокращения числа монтажных и транспортно-такелажных операций.

Определяется: габаритами транспорта; грузоподъемностью монтажных механизмов (кранов); размерами перекрываемых помещений (комната, пролет).

Технологичность – возможность массового изготовления и удобства монтажа с наименьшими затратами труда при максимальном использовании высокопроизводительных машин и механизмов:

- Назначение размеров элементов из унификации опалубки;

- Устройство стыков из условия удобства монтажа;

- Ограничение разновидности изделий;

- Удобство распалубки, сохранность при перевозке и монтаже;

- Обеспечение фиксации при монтаже;

- Минимум «мокрых» процессов и сварочных работ на монтаже.

 

Прочность конструкции должна быть обеспечена на всех стадиях работы: изготовление; перевозка; монтаж; эксплуатация.

Различия расчетных ситуаций: расчетная схема; нагрузка; характер нагрузки; прочность материала.

 

2. Расчет сборных элементов на транспортные и монтажные нагрузки

Расчет сборной плиты при монтаже и перевозке

Нагрузка – собственная масса плиты;

Коэффициент надежности по нагрузкам γ _f = 1;

Коэффициент динамичности: при перевозке γ _din = 1, 6, при монтаже γ _din = 1, 4

Если прочность при перевозке не достигла проектной, то все расчетные характеристики бетона принимаются сниженными.

Учитывая кратковременность динамических перегрузок, расчетные характеристики бетона умножают на коэффициент условия работы g_b2 = 1, 1

а)

 

3. Конструирование стыков и концевых участков сборных конструкций

 

Сборные конструкции под нагрузкой работают совместно благодаря стыкам и соединениям.

Стык должен обладать достаточной:

- прочностью;

- жесткостью;

- неизменяемостью взаимного положения соединяемых элементов;

- технологичностью.

Классификация стыков

По функциональному признаку: между плитами; плит с ригелями; балок и ригелей; ригелей с колоннами; между колоннами; колонн с фундаментами.

По виду передаваемых усилий, работающие на: сжатие; растяжение; изгиб; срез; сложное напряженное состояние

По деформативности: шарнирные; жесткие; упруго- податливые.

В стыках усилия от одного элемента к другому передаются: через стыкуемую рабочую арматуру; стальные закладные детали; заполняемые бетоном швы; бетонные шпонки; непосредственно через бетонные поверхности (для сжатых элементов).

Стыки элементов, воспринимающие растягивающие усилия выполняются:

- сваркой стальных закладных деталей;

- сваркой выпусков арматуры;

- пропуском через каналы или пазы стыкуемых элементов стержней арматурных канатов или болтов с последующим натяжением их и заполнением швов и каналов цементным раствором или мелкозернистым бетоном;

- склеиванием элементов конструкционными полимеррастворами с использованием соединительных деталей из стержневой арматуры.

Схемы восприятия сдвигающих усилий в вертикальном стыке панельных стен

а, б – шпонками; в – замоноличенными арматурными связями; г – сваркой закладных деталей; 1 – сварная арматурная свяь; 2 – то же, петлевая; 3 – наклакда, приваренная к закладным деталям

Бетонные шпонки

а – стык ригеля с колонной; б – стык плит перекрытый; в – геометрические размеры шпонки;

1 – ригель; 2 – колонна; 3 – бетон замоноличивания стыка; 4 – плоскость арматуры; 5 – рабочая арматура; 6 – плиты перекрытий

 

Виды сборных плит

I – ребристая;

II – тавровая (2Т);

III - пустотная;

IV - коробчатая;

V - с криволинейной нижней полкой;

VI – трехслойная (1- тяжелый бетон; 2- легкий бетон; 3- арматура)

Минимальная толщина плит

1 – плита; 2 – второстепенная балка; 3- главная балка; 4 – колонна;

Средний пролет l₀= l – b

Крайний пролет l₀₁ = l₁ – b/2 + h_f/2

Изгибающие моменты

Крайний пролет, первая промежуточная опора: M₁ = ql₀₁²/11

Средний пролет, средняя опора: M = ql₀²/16

Расчетная схема плиты – многопролетная неразрезная балка. Для расчета рассматривается участок плиты шириной b =1 м

Схемы армирования монолитной балочной плиты отдельными стержнями (а), рулонными (б) и плоскими (в) сварными сетками

Конструирование арматуры

Диаметр арматуры: 3-7 мм рулонная сетка (В500); 6-12 мм плоская сетка или отдельные стержни.

Шаг арматуры (для включения арматуры в работу бетона, равномерного распределения напряжений, ограничения ширины раскрытия трещин между стержнями)

при h ≤ 150 мм S ≤ 200 мм;

при h > 150 мм S ≤ 1, 5 h S ≤ 400 мм.

Минимальная высота второстепенной балки (1/20) L; Ширина балок b= (0, 3 – 0, 5) h

Инструкция ЦНИИПСа

Расчет на продавливание при действии сосредоточенной силы

Условие прочности:

,

А_b – площадь контура продавливания; u – периметр контура продавливания

q_sw – усилие в поперечной арматуре на единицу длины контура

Должно выполняться:

Поперечная арматура учитывается в расчете при

9. Балочные и безбалочные сборно-монолитные перекрытия. Серия Б.1020.1-7 (АКРОС)

Особенности

Представляют собой объединение сборных изделий с монолитным армированным или неармированным бетоном.

Сочетают преимущества индустриальных сборных конструкций с жесткостью монолитного бетона, укладываемого, во многих случаях, без опалубки.

Объем монолитного бетона составляет 30…70%.

Конструктивные особенности

Сборные элементы могут быть предварительно напряженные или не напрягаемые, специально запроектированные или типовые.

Надежная связь между сборным и монолитным бетоном обеспечивается за счет устройства в сборных элементах:

выпусков арматуры;

шпонок;

шероховатостей на поверхности;

продольных выступов

Неразрезность перекрытий достигается укладкой опорной арматуры в монолитном бетоне.

Класс монолитного бетона принимается В15…25. для сборных конструкций могут применяться бетоны высоких классов.

Особенности расчета

Расчет конструкций перекрытий выполняется для двух стадий:

до приобретения монолитным бетоном прочности - сборных элементов от собственного веса, веса монолитного бетона и монтажных воздействий;

после приобретения монолитным бетоном прочности – как единые монолитные конструкции, на все эксплуатационные нагрузки.

Сборные изделия оставляемой опалубки рассчитываются на прочность при изготовлении, перевозке, монтаже.

Выполняется расчет прочности по поверхности контакта сборного и монолитного бетона на сдвиг.

Сборно-монолитное перекрытие по несъемной опалубке

Конструктивные схемы

Варианты схем: без подстропильных конструкций; с подстропильными конструкциями; комбинированные; продольное расположение стропильных конструкций.

Компоновка:

Выбор сетки колонн и внутренних габаритов; Разбивка на температурные блоки; Компоновка покрытия; Выбор системы связей; Назначение размеров поперечного сечения ригелей и колонн.

Выбор сетки колонн и высоты здания:

Здания без мостовых кранов: 12х6; 18х12; 24х12 м, высота здания Н = 3, 6…14, 4 м

Здания с мостовыми кранами: 18х12; 24х12, 30х12 м, высота здания Н = 8, 4…18 м (кратна 1, 2 м)

Высота здания H определяется технологическими условиями

Привязка:

«0» - бескрановые здания; здания с мостовыми кранами при В=6м; Q≤ 30 т; Н ≤ 16, 2м;

«250» - здания с мостовыми кранами: при шаге колонн В=6м; Q> 30 т; Н > 16, 2м; и при шаге колонн В=12м во всех случаях.

Температурно-усадочные швы, устраиваются спаренными колоннами с доведением шва до верха фундамента.

Максимальное расстояние между швами в отапливаемых ОПЗ из сборного ЖБ – 72 м, в неотапливаемых – 48 м.

Применяются Сплошные колонны: Q≤ 30 т; Н ≤ 12м; Сквозные колонны: Q> 30 т; Н > 12м

Нагрузки на поперечную раму ОПЗ: Постоянная; Снеговая; Ветровая; Давление мостового крана; Торможение мостового крана; Торможение тележки мостового крана;

Пространственный блок ОПЗ: а – схема блока; б – схема перемещения от крановой нагрузки

Особенности нагрузок от мостового крана: Динамическая нагрузка, Подвижная нагрузка, Возникновение горизонтальной составляющей

Система связей ОПЗ

А) вертикальные связи по колоннам(3) и фермам (1);

Б) Горизонтальные связи по нижним поясам ферм (4), распорки (2);

В) Горизонтальные связи по верхним поясам не предусмотрены при жестком диске покрытия, распорки (5)

Связи по покрытию

Вертикальные (ВС) и горизонтальные связи (ГС) по покрытию обеспечивают жесткость и неизменяемость покрытия и здания в целом.

ВС и ГС ставятся по необходимости в зависимости от конструктивного решения и жесткости покрытия

Для восприятия ветровых нагрузок на торец здания, и создания жесткого пространственного блока ВС и ГС выполняются на торцевых пролетах каркасов.

Распорки выполняются по всей длине здания и связывают гибкие элементы каркаса, а также перераспределяют нагрузки на колонны продольных рам.

Крупноразмерные плиты

Плита крупноразмерная железобетонная сводчатая (КЖС)

Пролеты 18 и 24 м, ширина 3 м. Высота сечения в середине (1/15…1/20)L. Толщина полки в середине – 30 мм с утолщением у опор – 140…160 мм.

Ребристая П-образная

Плита типа 2Т

Уклон верхней полки 1: 12. Поперечные ребра не предусматриваются. Полка и ребра бетонируются раздельно, класс бетона В15, ребер – В30…В40

Сравнительные показатели плит

Плиты КЖС – наиболее экономичны по расходу материала, сложны в изготовлении и устройстве кровли;

Плиты типа 2Т – наименее трудоемки в изготовлении, но обладают повышенным расходом материала;

Плиты ребристые – небольшой расход материала, оптимальны по комплексному показателю.

Стропильные балки

Двускатная с верхним поясом прямолинейным (а), ломаным (б), криволинейным (в), односкатная с параллельными поясами (г), с ломаным нижним поясом (д), плоская (е)

Высота сечения в середине h = (1/10…1/15)l

Уклон верхнего пояса i = 1/12, малоуклонная кровля i = 1/30

Высота сечения на опоре 800 или 900 мм.

Ширина верхней сжатой полки для обеспечения устойчивости при перевозке и монтаже bf = (1/50…1/60)l

Ширина нижней полки из условия размещения продольной растянутой арматуры bf = 250…300 мм

Толщина стенки двутавровой балки для размещения каркасов b = 60…100 мм

Ширина решетчатой балки b = 200…260 мм

Стропильные арки

Конструктивные требования

Высота (стрела) подъема f = (1/6…1/8)l

Высота сечения арки h = (1/30…1/40)l

Ширина сечения b = (0, 4…0, 5)h

 

14. Расчет и конструирование опорного и промежуточного узлов стропильной фермы

Расчет опорного узла

Расчет на отрыв по линии А-В

 

Расчет на изгиб относительно центра сжатой зоны (точки С)

 

Сущность складок

Складки и складчатые своды имеют малую длину волны по сравнению с пролетом.

По характеру работы они практически не отличаются от балок или арок того же пролета.

Составные элементы ТПК

Оболочка (1)

Диафрагма (2), поддерживающая криволинейный участок оболочки

Бортовой элемент (3), поддерживающий прямолинейный участок оболочки

Поверхность, делящую пополам толщину оболочки, называют срединной поверхностью.

Наибольший и наименьший радиусы кривизны. Соответствующие им кривизны ρ 1 и ρ 2 называют главными. ρ ₁ =1/r₁ ρ ₂ =1/r_2, где r₁, r₂ — главные радиусы кривизны.

Произведение главных кривизн называют гауссовой кривизной ρ = ρ 1· ρ 2.

При расположении центров кривизны:

с одной стороны от поверхности – поверхность положительной гауссовой кривизны ρ > 0,

с разных сторон — отрицательной гауссовой кривизны ρ < 0,

если один из главных радиусов равен бесконечности — нулевой гауссовой кривизны ρ = 0.

Классификация оболочек

При классификации ТПК используют понятия гауссовой кривизны, а также поверхности вращения и переноса.

Оболочки, срединная поверхность которых образована вращением плоской кривой, прямой пли ломаной вокруг неподвижной прямой, называют оболочками вращения.

Оболочки, срединная поверхность которых образована поступательным перемещением плоской кривой по некоторой другой плоской кривой, называют оболочками переноса или трансляционными.

Классификация ТПК

По очертанию срединной поверхности оболочек: Оболочки нулевой гауссовой кривизны; Оболочки положительной гауссовой кривизны; Оболочки отрицательной гауссовой кривизны

По форме перекрываемой площади: На круглом или другом криволинейном плане; На прямоугольном плане; На треугольном или полигональном плане; На плане сложной формы

По конструктивным признакам: Отдельные; Многопролетные неразрезные; Многоволновые; Составные;

По сечению оболочек: Гладкие; Ребристые;

По способу возведения: Сборные; монолитные

1 2

1. Примеры конструктивных схем оболочек: Оболочка (1); Диафрагма (2), поддерживающая криволинейный участок оболочки Бортовой элемент; (3), поддерживающий прямолинейный участок оболочки

Примеры составных оболочек

а – полигональная оболочка; б – купольно-складчатая оболочка с галереей по контуру; в – купольно-складчатое покрытие с центральной оболочкой положительной гауссовой кривизны; г – покрытие на квадратном плане с боковыми оболочками ПГК или ОГК

Основы конструирования

Ширина швов в_шв =30 мм при h_шв ≤ 100 мм; в_шв =50 мм при h_шв > 100 мм;

Шаг арматуры оболочки s = 200…250 мм; μ ≥ 0, 2%;

При толщине плиты h > 80 мм – арматура располагается у обеих граней;

Участки примыкания оболочек к диафрагмам и бортовым элементам армируют двойными сетками из стержней d = 5-8 мм с шагом s ≤ 200 мм;

При σ _t ≥ 3 R_bt – оболочка утолщается;

Минимальная толщина оболочки h ≥ sqrt(20∙ r₁∙ r₂q/E_b)

Основы расчета

Основные предпосылки технической теории оболочек (ТТО): Материал оболочки упругий; Справедлива гипотеза прямых нормалей; Нормальные напряжения на площадках, параллельных срединной поверхности пренебрежимо малы по сравнению с другими

Условия применения ТТО: Оболочка должна быть пологой ( α ≤ 18º или f/ l_min ≤ 1/5 ); Оболочка должна быть тонкой ( h ≤ r_min /20 ).

Допущения безмоментной теории оболочек: Оболочка должна быть тонкой, иметь плавно изменяющуюся поверхность; Нагрузка на оболочку должна изменяться плавно и быть непрерывной; Условия закрепления краев оболочки должны обеспечивать свободные их перемещения в направлении к нормали к поверхности

18. Цилиндрические оболочки. Основы расчета и конструирования

Один из наиболее распространенных типов ТПК ввиду:

Востребованности прямоугольных планов в промышленном и гражданском строительстве;

Возможности перекрытия прямоугольных планов в широком диапазоне размеров;

Простоты исполнения вдоль прямолинейной стороны;

Недостатки:

Имеют наибольший расход материала среди ТПК.

Цилиндрические оболочки делятся на: длинные, при l1/l2 ≥ 1; короткие, при l1/l2 < 1

Конструктивные особенности

• Пролет l₂ = 12…30 м;

• Ширина l₁ = 6…12 м;

• Высота подъема f ≥ (1/7) l_{2 .}

• Толщина плиты 50…60 мм при l₁ = 6…9 м и 70…80 мм при l₁ = 9…12 м;

• Бортовой элемент h₂ = (1/10…1/15) l_{1 .}

• Армирование плиты конструктивное, d = 5…6 мм, шаг s = 100…200 мм.

 

19. Оболочки положительной гауссовой кривизны, прямоугольные в плане. Основы расчета и конструирования.

Оболочки ПГК являются одним из наиболее распространенных, поскольку: большинство промышленных и общественных зданий имеют прямоугольные планы; наиболее эффективны с точки зрения статической работы; конфигурация здания имеет простые очертания

Основы конструирования

Сборные оболочки

Размеры плит: плоские 3х3; 3х6; 1, 5х6 м, цилиндрические 3х6; 3х12 м;

Толщина плит: 30…35 мм, при больших пролетах 40…50 мм

Сборные оболочки выполняют из ребристых плит, поверхность которых может быть плоской, цилиндрической или двоякой кривизны. Рекомендуется применять плоские и цилиндрические плиты ( а, б ). Наиболее распространены плоские плиты размером 3x3; 3X6; 1, 5X6 м и цилиндрические размером 3X6 и 3X12 м.

1 — сборные плиты оболочки; 2 — диафрагма-арка;

3 — выпуски арматуры; 4 — диафрагма-ферма;

5 — контурный брус;

Схема трещинообразования и армирование

 

среднюю зону гладких монолитных оболочек, где действуют только сжимающие усилия, армируют конструктивно (III).

в приконтурных зонах укладывают дополнительную рабочую арматуру для воспринятая местных изгибающих моментов (II)

в угловых зонах ставят косую арматуру для воспринятая главных растягивающих усилий (I).

 

20. Куполы. Основы расчета и конструирования.

Куполом называют пространственную конструкцию, состоящую из гладкой или ребристой оболочки (1) с вертикальной осью вращения и растянутого опорного кольца (2). При наличии фонарного проема в вершине купола устраивают сжатее фонарное кольцо (3).

Опорное кольцо, воспринимающее распор купола, может лежать на сплошном основании, образованном стенами, или на отдельных колоннах.

Классификация: Оболочки; Ребристые (D≤ 40 м); Ребристо-кольцевые (D> 40 м); Волнистые; Складчатые; Сетчатые; Многогранные;

Основы конструирования:

Форма поверхности: сферическая, эллиптическая, коническая, многогранная, составная из волнистых или складчатых элементов

Стрела подъема f = (1/2…1/10)D, наиболее экономичны при f = (1/3…1/5)D

Толщина полки h ≥ 30…40 мм

Разрезка: радиальная и радиально-кольцевая

Купол монолитный (а) и сборный (б)

1 – монолитная оболочка; 2 – сборная плита; 3 – опорное кольцо; 4 – фонарное кольцо; 5 – рабочая ненапрягаемая арматура; 6 – мощные канаты; 7 – выступ опорного кольца

 

21. Каменные конструкции. Сущность. Материалы. Виды кладки. Армокаменные конструкции.

Сущность кладки

Каменная кладка - материал, состоящий из камней, соединенных между собой раствором.

Камни являются основным несущим компонентом

Растворобеспечивает связь отдельных камней между собой, образуя единый монолит - кладку, уменьшает его продуваемость и влагопроницаемость. В горизонтальных швах раствор способствует более равномерной передаче нагрузок между рядами кладки. Раствор позволяет кладке воспринимать напряжения сдвига и растяжения.

Кладка армируется: стальными сетками (а), арматурными продольными стержнями (б); железобетоном (в).

Конструкции из армированных кладок называют армокаменными, конструкции из кладки и работающего совместно с ней железобетона называют комплексными.

Достоинства: Огнестойкость; Долговечность; Капитальность; Применение местных материалов; Небольшие эксплуатационные расходы; Простота выполнения

Недостатки: Большая собственная масса; Значительные затраты ручного труда при выполнении

Области применения кладки:

Из за отсутствия необходимости в развитой стройиндустрии и широкого применения местного сырья, могут применяться где угодно.

Применяется в конструкциях, работающих на сжатие - для стен и столбов, фундаментов, иногда для дымовых труб, водонапорных башен, мостовых опор и других сооружений

Прочность камней

Прочность камней характеризуется их марками. Марка камней определяется по пределу прочности их при сжатии в кгс/см2 в образцах установленной формы и размеров, а для кирпича - в зависимости от предела прочности целого кирпича или двух его половинок при его сжатии и изгибе.

Каменные материалы подразделяют на следующие группы: высокой прочности (марок 250...1000), средней прочности (марок 75...200) и малой прочности (марок 4...50).

Кирпич

Размер кирпича в плане 250х120 мм, высота 65 мм -одинарная, 103 мм - полуторная, 88 мм - модульная.

Масса кирпича из условия работы одной рукой не должна превышать 4, 3 кг.

Бетонные блоки

Изготавливают из тяжелого и легкого бетона на пористых заполнителях, плотного силикатного бетона и автоклавного ячеистого бетона.

Строительные растворы.

В зависимости от вида вяжущих различают растворы: цементные, известковые и смешанные (цементно-известковые и цементно-глиняные), глиняные.

Напряженное состояние кладки

Из за неоднородности раствора передача нагрузки происходит неравномерно, так как плотность и жесткость затвердевшего неодинакова имеют неровности. Напряжения концентрируются на участках с большой жесткостью. В результате камни подвергаются изгибу и срезу.

1 – сжатие; 2 – растяжение; 3 – изгиб; 4 – срез; 5 – местное сжатие

При сжатии кладки возникают поперечные деформации в камнях и в горизонтальных швах, причем деформации раствора больше камня. Поэтому по плоскостям соприкосновения камня и раствора появляются касательные усилия, вызывающие растяжение камня.

Вертикальные швы некачественно заполняются раствором и дает усадку.

На прочность кладки при сжатии влияют следующие факторы:

• характеристики камня - прочность, размеры, правильность формы, наличие пустот;

• характеристики раствора - прочность, удобноукладываемость (подвижность), упругопластические свойства (деформативность) после затвердения, сцепление раствора с камнем;

• характеристики кладки - качество кладки, перевязка рядов, степень заполнения раствором вертикальных швов.

 

Принципы проектирования

- Снижение материалоемкости;

- Снижение трудоемкости;

- Обеспечение надежности в течение всего срока эксплуатации здания.

Меры по снижению материалоемкости:

- полное использование несущей способности;

- снижать нагрузки (за счет применения легких материалов);

- использовать высокопрочные бетоны и арматуру;

- изменять армирование в соответствии с действующими усилиями;

- принимать схемы транспортировки, монтажа и извлечения из форм сборных элементов не требующие дополнительного армирования;

Меры по снижению трудоемкости:

- Добиваться индустриализации и максимальной механизации (массовое изготовление и монтаж с использованием высокопроизводительных машин);

- Укрупнять сборные элементы в пределах грузоподъемности машин и габаритов транспортов;

- Рационально размещать инженерного коммуникации

Меры по обеспечению надежности в течение срока эксплуатации здания:

- Выбрать расчетную схему сооружения с учетом всех возможных воздействий;

- Конструировать, обеспечивая безопасность, технологичность и ремонтопригодность;

- Применять материалы, имеющиенеобходимую долговечность в соответствии со сроком службы здания;

- Проектировать конструкции с учетом особенностей технологии;

- Назначать соответствующие классы по морозостойкости и по водонепроницаемости;

- Предусматривать меры по защите от коррозии;

Порядок проектирования:

- Выбор конструктивной и технологической систем здания;

- Компоновка;

- Выбор материала;

- Сбор нагрузок и определение усилий (статический расчет);

- Расчет сечений и подбор геометрических параметров (диаметра и шага арматуры) несущих элементов;

- Конструирование и разработка рабочих чертежей.

Конструктивные системы ЖБК:

Каркасные: рамные, связевые, рамно-связевые;

Бескаркасные: с продольными, поперечными и продольно-поперечными нес. стенами;

Ствольные: подвесные, опорные, поэтажные;

Тип КС здания зависит от типа вертикального несущего элемента.

Технологические системы ЖБК:

Сборные, монолитные, сборно-монолитные.

Компоновка:

1. Назначение разбивочных осей;

2. Привязка к разбивочным осям;

3. Назначение деформационных швов;

4. Установление генеральных размеров несущих конструкций

Деформационные швы:

Температурно-усадочные – для снижения деформаций и напряжений от изменения температуры и усадки бетона;

Осадочные – для обеспечения свободы деформаций от осадки грунтов оснований

Температурно-усадочный шов Осадочный шов

Требования к проектированию ЖБК:

-Унификация

-Типизация

-Укрупнение

-Технологичность

-Учет этапности работы элементов

-Обеспечение прочности стыков и концевых участков

-Учет погрешностей и допусков

Унификация – приведение к единообразию (ограниченному числу типоразмеров)

Унифицируют: размеры элементов, пролеты, высоту этажей, привязки к разбивочным осям, габаритные схемы, формы сечений элементов, классы прочности и пр.

Модуль – М = 100 мм

Типизация – отбор наиболее рациональных, проверенных на практике типов элементов и конструкций для массового применения.

Уровни типизации: детали, элементы, конструкции, здания, комплексы.

Укрупнение - экономически целесообразное увеличение габаритов сборных элементов для повышения производительности работ за счет сокращения числа монтажных и транспортно-такелажных операций.

Определяется: габаритами транспорта; грузоподъемностью монтажных механизмов (кранов); размерами перекрываемых помещений (комната, пролет).

Технологичность – возможность массового изготовления и удобства монтажа с наименьшими затратами труда при максимальном использовании высокопроизводительных машин и механизмов:

- Назначение размеров элементов из унификации опалубки;

- Устройство стыков из условия удобства монтажа;

- Ограничение разновидности изделий;

- Удобство распалубки, сохранность при перевозке и монтаже;

- Обеспечение фиксации при монтаже;

- Минимум «мокрых» процессов и сварочных работ на монтаже.

 

Прочность конструкции должна быть обеспечена на всех стадиях работы: изготовление; перевозка; монтаж; эксплуатация.

Различия расчетных ситуаций: расчетная схема; нагрузка; характер нагрузки; прочность материала.

 

2. Расчет сборных элементов на транспортные и монтажные нагрузки

Расчет сборной плиты при монтаже и перевозке

Нагрузка – собственная масса плиты;

Коэффициент надежности по нагрузкам γ _f = 1;

Коэффициент динамичности: при перевозке γ _din = 1, 6, при монтаже γ _din = 1, 4

Если прочность при перевозке не достигла проектной, то все расчетные характеристики бетона принимаются сниженными.

Учитывая кратковременность динамических перегрузок, расчетные характеристики бетона умножают на коэффициент условия работы g_b2 = 1, 1

а)

 

3. Конструирование стыков и концевых участков сборных конструкций

 

Сборные конструкции под нагрузкой работают совместно благодаря стыкам и соединениям.

Стык должен обладать достаточной:

- прочностью;

- жесткостью;

- неизменяемостью взаимного положения соединяемых элементов;

- технологичностью.

Классификация стыков

По функциональному признаку: между плитами; плит с ригелями; балок и ригелей; ригелей с колоннами; между колоннами; колонн с фундаментами.

Поделиться: