Монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания: Монолитные каркасы зданий и сооружений

Сборно-монолитный пространственный железобетонный каркас многоэтажного здания

Область применения

Заявляемое изобретение относится к области гражданского строительства и может быть использована в конструкциях сборных железобетонных каркасов, преимущественно многоэтажных зданий различного назначения, в том числе для жилых, и общественных зданий общего назначения.

Каркасная система предусматривает использование сборных железобетонных конструкций, монтаж которых осуществляется по соответствующим схемам, позволяющим создавать различные типы зданий.

Известна универсальная домостроительная система многоэтажного здания, в каркасе которого используются несущие элементы в виде Н-рам, содержащих две стойки и связанный монолитно с ними ригель (патент RU №2585330, МПК Е04В 1/20, Е04С 2/04, Е04С 3/20). Рамная Н-образная конструкция сборного железобетонного каркаса здания, выполненная из бетона с несущей арматурой и содержащая, по крайней мере, две вертикально ориентированные колонны прямоугольного сечения, снабженные соединительными элементами, и ригель, связывающий колонны и выполненный за одно целое с ними, по крайней мере, одну консоль для закрепления на ней балки и размещенную на боковой грани колонны, свободной от ригеля, при этом соединительные элементы расположены в верхней и нижней частях колонны с возможностью образования при стыковке вышестоящей рамной конструкции с нижестоящей стыковочных узлов, расположенных, по крайней мере, в угловых зонах колонн в области стыка.

Однако описанное решение в настоящее время не нашло применения в конструкциях каркасов многоэтажных зданий. В частности, это обусловлено сложностью выполнения стыковочного узла между колоннами рам смежных этажей.

Наиболее близкими к заявляемым решениям является сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания, содержащая каркас с рамными конструкциями, по крайней мере, часть которых включает выполненные за одно целое, по крайней мере, колонную и ригельную части, при этом ригельная часть выступает за колонную часть, отличающаяся тем, что рамная конструкция имеет Н-образную форму, при этом стыки вертикальных частей рамной конструкции расположены в середине высот междуэтажного пространства (патент на полезную модель RU №.62622, МПК Е04В 1/16).

Недостатком данного технического решения является недостаточная надежность каркаса при воздействиях на здание особых нагрузок (взрыв газа, сейсмические толчки).

В основу настоящего изобретения положена задача создать сборную железобетонную каркасную конструкцию и ее несущих элементов — рамных конструкций, которые позволили бы повысить устойчивость здания к воздействиям возникающим при чрезвычайных ситуациях (ЧС) и при этом повысить эффективность строительства многоэтажных зданий и снизить его стоимость при обеспечении возможности возведения многоэтажных зданий различного функционального назначения с применением гибкой планировки внутреннего пространства.

Поставленная задача решается тем, что сборная железобетонная каркасная конструкция многоэтажного здания, формируется из Н-рам, выполненных из железобетона, отличающийся тем, что Н-рамы устанавливаются в направлениях продольных и поперечных осей здания в различных сочетаниях, примыкают друг к другу с монтажным зазором между собой и соединяющихся в местах стыка друг с другом в горизонтальной плоскости стяжными элементами, а по вертикали выпусками арматуры из стоек и муфтами с последующим совместным омоноличиванием вертикальных стыков стоек в местах примыкания Н-рам монолитным бетоном. Стыки стоек Н-рам находятся посредине высоты этажа.

Техническим результатом является повышение пространственной устойчивости, прочности каркаса здания за счет пространственного расположения отдельных Н-рам, и объединения их в местах примыкания друг к другу горизонтальными связями и бетоном омоноличивания вертикальных стыков стоек, расположенных на уровне средины высоты этажа, а также упрощение монтажа за счет использования бессварных способов соединения несущих элементов конструкции и сокращения количества стыковочных узлов за счет монолитного соединения стоек с ригелем, что влечет увеличение скорости сборки.

Для увеличения общей устойчивости пространственного каркаса дополнительно могут применяться диафрагмы жесткости в виде отдельных связей или стеновых элементов.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 представлена Н-образная рама, общий вид, на Фиг. 2 — вариант компоновки этажа здания собранный из Н-рам располагаемых ортогонально друг к другу (перекрестно-рамная система), на Фиг. 3 показан фрагмент каркаса, Н-рамы расположены по высоте в два яруса, на Фиг. 4 показан узел соединения 2х Н-рам, на Фиг. 5 показан узел соединения 3х Н-рам, на На Фиг. 6, 7 показаны стыки рам омоноличенные бетоном. Фиг. 8 показан пример расположения Н-рам для многоэтажного здания (план), на Фиг. 9 показана схема расположения плит перекрытий (план).

Позициями на чертежах обозначены: 1 — стойка рамы, 2 — ригель, 3 — арматурные выпуски, 4 — отверстия для горизонтальных связей, 5 — шпонки, 6 — Н-рама продольного направления, 7 — Н-рама поперечного направления, 8 — рядовые плиты перекрытия, 9 — горизонтальный стяжной элемент, 10 — соединительные муфты, 11 — связевые плиты перекрытий по наружному контуру, 12, 13 — связевые плиты перекрытий внутренние, 14, 15 — доборные плиты лестнично-лифтового узла. 16 — бетон омоноличивания вертикальных стыков стоек рам.

Н-рама представляет собой две вертикальные (стойки) 1, соединенные горизонтально расположенным ригелем 2 с прямоугольным поперечным сечением (Фиг. 1), выполненным как одно целое образуя с ней единую конструкцию, при этом ригель выполнен примыкающим к стойкам преимущественно в их центральной части. Возможен вариант расположения ригеля в зонах, приближенных к периферии стоек (ближе к верхней или нижней частям стоек). Стойки 1 рамной конструкции могут быть выполнены с квадратным или прямоугольным поперечным сечением, при этом в варианте выполнения стойки с прямоугольным сечением, ригель может быть расположен как с узкой, так и с широкой стороны стойки.

Максимальные габариты рамных конструкций ограничены возможностями транспортировки, так как их изготовление осуществляют в заводских условиях.

Сечение стоек может меняться в зависимости от этажности здания и, соответственно, от величины вертикальной и горизонтальной нагрузок.

Стойки 1 рамной конструкции снабжены отверстиями 4 для размещения стяжных элементов используемых для соединения между собой соседних Н-рам, углублениями 5 на боковых поверхностях для образования шпонок, арматурными выпусками 3 на верхних и нижних торцах стоек для соединения Н-рам между собой по вертикали (Фиг. 1).

Н-образную раму изготавливают в заводских условиях в опалубочной форме на горизонтальных столах или в кассетах. Для соединения стоек рам по вертикали используются выпуски 3 (Фиг. 1) и муфты (обжимные, винтовые, комбинированные)

Для соединения Н-образных рамных элементов сборного каркаса здания между собой в горизонтальной плоскости используют стяжки — 9 (Фиг. 4, 5). Стяжка выполнена в виде арматурного прутка с резьбой на концах. Стяжка фиксируется с двух сторон стыка гайками и шайбами.

Изобретение реализуется следующим образом.

В соответствии с монтажной схемой устанавливаются рамы продольного и поперечного направлений первого этажа затем рамы соединяются между собой стяжками 9 (Фиг 4, 5).

Стяжки 9 соединяют между собой стойки 1 Н-рам в уровне расположения ригелей, при этом стяжка 9 проходит через примыкающие друг к другу стойки 1 (Фиг. 4). Н-рамы 7 (Фиг. 6) ортогонального направления соединяются с рамами продольного направления 6 (Фиг. 6) также стяжками 9, проходящими через стойку 1 рамы 7 и вертикальный шов между рамами 6 (Фиг. 5). Между примыкающими друг к другу рамами 6-6-7 предусматриваются монтажные зазоры, которые после установки и фиксации рам заполняются раствором. После монтажа рам первого этажа, заделки монтажных швов и омоноличивания вертикальных стыков стоек рам в уровне фундамента устанавливаются плиты перекрытий первого этажа. После этого монтируются Н-рамы следующего этажа и так далее. На каждом этапе производится обетонирование вертикальных стыков примыкающих другу к другу стоек рам 6, 7, при этом все стыки, примыкающих друг к другу рам бетонируются одновременно.

Диск перекрытия состоит из рядовых и связевых плит: 8 — рядовая плита; 11 — связевая плита на контуре; 12, 13 связевые плиты внутренние (Фиг. 7). Также могут применяться доборные плиты 14, 15 (Фиг. 7) в лестнично-лифтовых узлах. Жесткость диска перекрытия в горизонтальной плоскости обеспечивается связями плит перекрытий между собой и ригелями каркаса.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. То есть, совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии изобретения указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для строительства.

Техническое решение работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки позволяют получить заданный технический результат — упрощение и ускорение монтажа, повышение надежности здания при нагрузках на здание, возникающих при чрезвычайных ситуациях, т.е. являются существенными.

Изобретение в том виде, как она охарактеризована в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета изобретения. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

Сборно-монолитный каркас здания из Н-рам, выполненных из железобетона, отличающийся тем, что Н-рамы устанавливаются в направлениях продольных и поперечных осей здания в различных сочетаниях, примыкают друг к другу с монтажным зазором между собой и соединяются в местах стыка друг с другом в горизонтальной плоскости стяжными элементами, а по вертикали — выпусками арматуры из стоек и муфтами с последующим совместным омоноличиванием вертикальных стыков стоек в местах примыкания Н-рам монолитным бетоном.

Каркасы зданий

Полный и неполный каркасы многоэтажных зданий

   В современном многоэтажном строительстве широко применяют каркасную конструктивную схему с полным каркасом и самонесущими или навесными стенами и с неполным каркасом и несущими стенами. По роду материалов каркасы в этих зданиях выполняют преимущественно из железобетона, но в малоэтажных каменных зданиях иногда применяют внутренний каркас с кирпичными столбами. Стальной каркас применяют в гражданских и промышленных зданиях при значительной высоте или больших пролетах. Кирпичные столбы внутреннего каркаса устраиваются из полнотелого кирпича на растворах высоких марок. Для увеличения несущей способности столбов применяют поперечное или продольное армирование, в первом случае сетки из проволоки укладывают через 2—4 ряда в швы кладки, во втором — вертикально установленные стержни арматуры снаружи столба связывают хомутами и покрывают защитным слоем раствора.

   Железобетонные каркасы разделяются на сборные и монолитные, причем первые являются более индустриальными. Монолитный каркас применяют редко, в уникальных зданиях или по особым технологическим требованиям. Колонны и прогоны в монолитном каркасе, армированные стержнями продольной арматуры и поперечными хомутами, составляют единое целое. Бетонирование каркаса осуществляется в опалубке.

   Сборные железобетонные каркасы (рис. 19) являются основным типом каркасов многоэтажных зданий. Этот каркас в гражданских зданиях состоит из одно- или двухэтажных стоек (колонн) -и ригелей таврового или прямоугольного сечения. По высоте стойки соединяются сваркой стальных оголовков колонн между собой или сваркой концов арматурных стержней, выпущенных из тела стоек с последующим замоноличиванием стыка. Стыки стоек при этом располагают в каждом этаже или через этаж на расстоянии 0,6—1 м от уровня пола. Ригели присоединяют к стойкам сбоку с помощью сварки закладных стальных деталей, предусмотренных в этих конструктивных элементах, и с последующей заделкой бетоном.

Рис. 19. Сборный железобетонный каркас
1 — колонна; 2 — стык колонны; 3 — ригель; 4 — стык ригеля с колонной; 5—настил перекрытия

   В многоэтажных промышленных зданиях применяют балочную и безбалочную схемы каркасов. Элементами каркаса являются колонны с фундаментами под ними и ригели перекрытий, вместе образующие железобетонные рамы. Сборный железобетонный каркас с балочным ререкрытием проектируют как рамную, рамно-связевую или шарнирно-связевую системы. При рамной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки, приходящиеся на здание, воспринимают железобетонные рамы с жесткими узлами. В рамно-связевой системе рамы с жесткими узлами воспринимают только вертикальные усилия, а горизонтальные усилия воспринимают перекрытия, передавая их на поперечные и торцовые стены и лестничные клетки. Если узлы рам имеют не жесткое, а шарнирное крепление, такая система называется шарнирно-связевой, передача нагрузок при этом происходит также, как и в рамно-связевой. Сборные железобетонные каркасы с балочным перекрытием (рис. 20) широко применяют при возведении многоэтажных промышленных зданий. Балочное перекрытие состоит из ригелей (прогонов), опирающихся на консоли колонн, и ребристых плит, уложенных по прогонам. Сборные элементы каркаса соединяются сваркой закладных деталей с последующим замоноличиванием.

Рис. 20. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями

   При безбалочной схеме (рис. 21) на капители колонн, выполненные в виде усеченной пирамиды квадратного сечения в основании, опирают многопустотные надколонные панели. На эти панели укладывают панели перекрытия. При безбалочной схеме перекрытие получается меньшей высоты, чем при балочной, но требуется больше бетона и стали, кроме того, более трудоемок монтаж.

Рис. 21. Многоэтажное промышленное здание со сборными безбалочными перекрытиями

   Лучшие показатели имеют сборно-монолитные безбалочные перекрытия. В этой конструкции капителью служит плоская железобетонная плита с отверстием для колонны. На плиту опираются межколонные многопустотные панели, а на них — пролетные панели. Арматурную сетку, укладываемую по межколонным панелям, сваривают с арматурой пролетных панелей и заполняют бетонной смесью. Недостатком такой конструкции является применение монолитного бетона.

   

стр.1  стр.2  стр.3  стр.4  стр.5

Монолитный железобетонный каркас это

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы применяется в строительстве как многоэтажных, в том числе высотных, конструкций, так и в сооружении небольших частных домов. В первом случае это техническая необходимость в силу прочности такого вида материала, во втором – экономично не обосновано, так как можно использовать более дешевые составляющие. К плюсам использования железобетонного каркаса в строительстве можно отнести:

Зачем нужен монолитный железобетонный каркас для строительства домов из газобетонных блоков?

Газобетон как материал весьма ограничен попрочности на сжатие, поэтому использование газобетонных блоков при строительстве домов, так же имеет ряд предписаний. Класс прочности газобетона плотностью D 500 соответствует марке М50 что означает следующее: не разрушаясь газоблок может выдержать давление 50 кг на квадратный сантиметр.

Сборно-каркасно-монолитная строительная технология

Каркасно-монолитная строительная технология гарантирует высокую долговечность построек и прочностную надёжность зданий — допускается строительство в сейсмических районах до 10 баллов. Это обусловлено высокой жесткостью каркаса и монолитных межэтажных перекрытий, при этом несущая конструкция дома не имеет стыков и сварных соединений отдельных конструктивных элементов каркаса. Колонны переходят в перекрытия, перекрытия в колонны и так от фундамента до крыши. Каждый этаж собирает и несет только свою нагрузку. Количество этажей у каркасно-монолитных зданий может достигать 100 и более.

Для сравнения кирпичные строения ограничены по количеству возводимых этажей и имеют низкую сейсмическую устойчивость.

Строительство монолитных зданий и сооружений

Строительство сооружений из монолитного железобетона занимает лидирующие позиции в строительной отрасли. Данная технология используется при возведении жилых, административных зданий, торговых и офисных центров, гидротехнических и атомных сооружений. Можно выделить ряд преимуществ, которые монолитное строительство зданий имеет перед другими технологиями.

Сборные железобетонные конструкции, изготавливаемые на строительной площадке

При выполнении конструкций из монолитного бетона трудовые ресурсы используются неэффективно: значительное количество рабочих различной степени квалификации либо занято на неритмично выполняемых работах, либо простаивает в ожидании своей очереди. Кроме того, около 30% стоимости конструкций составляют затраты на опалубочные и крепежные конструкции и работы. Между тем изготовление сборных конструкций исключает работы по установке и перестановке опалубки и позволяет организовать работу рациональным конвейерным способом и обеспечить равномерную поточность производства….

Монолитно-каркасное здание: вековая прочность и еще 5 преимуществ.

Если вы ищите квартиру, то обязательно поинтересуетесь у продавца или застройщика, из какого материала построен дом. Это действительно очень важно, ведь напрямую влияет на комфорт проживания, тепло, уровень шума. А еще важно знать, какую технологию использовал застройщик при строительстве. Строительная отрасль развивается, постоянно появляются или перенимаются из-за рубежа прогрессивные технологии, позволяющие оптимизировать строительный процесс.

Моделирование разрушения железобетонного каркаса многоэтажного здания с предварительно напряженными ригелями

Аннотация:

В последние десятилетия в области структурного анализа стало все больше внимания уделяться изучению механизмов сопротивления прогрессирующему разрушению различных типов конструктивных систем зданий и сооружений при аварийных воздействиях. Одним из наиболее распространенных типов конструктивных систем многоэтажных жилых и общественных зданий в настоящее время является рамный или рамно-связевой железобетонный каркас. В качестве механизмов его сопротивления прогрессирующему сопротивлению в научной литературе, как правило, выделяются следующие: арочный, вантовый, ферма Виренделя. Однако к настоящему времени не установлено строгого соответствия между типом конструктивной системы, характером аварийного воздействия и механизмами сопротивления прогрессирующему обрушению в зависимости от первых двух факторов. Аналогичная ситуация складывается и в области разработки эффективных способов обеспечения конструктивной безопасности таких каркасов при аварийных воздействиях. Поэтому в качестве объекта исследования в данной работе был выбран многоэтажный железобетонный рамно-связевой каркас с предварительно напряженными ригелями, подверженный аварийному воздействию в виде внезапного удаления колонны крайнего ряда на первом этаже здания. Целью исследования являлось установление механизма сопротивления железобетонного каркаса с предварительно напряженными ригелями при рассматриваемом типе воздействия. Для достижения целей исследования с помощью метода конечных элементов был выполнен нелинейный квазистатический анализ деформирования и разрушения подконструкции в виде двухэтажной двухпролетной рамы, выделенной из каркаса здания методом декомпозиции. По результатам нелинейного численного анализа были получены значения внутренних усилий в элементах подконструкции и схемы ее разрушения в зависимости от величины предварительного напряжения в ригелях. Установлено, что при удалении колонны крайнего ряда в рассматриваемом железобетонном каркасе с предварительно напряженными ригелями над зоной локального разрушения реализуется механизм сопротивления по типу фермы Виренделя. Показано, что изменение уровня усилия предварительного обжатия в ригелях позволяет варьировать НДС статически неопределимой стержневой системы и обеспечивать ее несущую способность при аварийных воздействиях.

Статьи

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УЗЛОВ СОПРЯЖЕНИЯ ПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ СО СБОРНО-МОНОЛИТНЫМ И МОНОЛИТНЫМ РИГЕЛЕМ

Вестник МГСУ 10/2015

• Коянкин Александр Александрович - Сибирский федеральный университет (СФУ) кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (СФУ), 660041, г. Красноярск, пр-т Свободный, д. 79; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
• Митасов Валерий Михайлович - Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (ФГБОУ ВПО «НГАСУ (Сибстрин)») доктор технических наук, заведующий кафедрой железобетонных конструкций, Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (ФГБОУ ВПО «НГАСУ (Сибстрин)»), 630008, г. Новосибирск-8, ул. Ленинградская, д. 113; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 32-39

Приведены результаты экспериментальных исследований узла сопряжения пустотной плиты со сборно-монолитным и монолитным ригелем, проведенных авторами. Результаты исследований позволяют устранить существующие на сегодняшний момент недостатки экспериментальных данных, не позволяющие объективно оценить деформированное состояние сборно-монолитных конструкций перекрытия.

DOI: 10.22227/1997-0935.2015.10.32-39

Библиографический список

1. Митасов В.М., Коянкин А.А. Работа диска сборно-монолитного перекрытия // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 3 (663). С. 103- 119.
2. Коянкин А.А., Митасов В.М. Экспериментальные исследования работы стыкового соединения ригеля с колонной в сборно-монолитном перекрытии // Вестник МГСУ. 2015. № 5. С. 27-35.
3. Унифицированная система сборно-монолитного безригельного каркаса КУБ 2.5. Выпуск 1-1. М. : Стройиздат, 1990. 49 с.
4. Шембаков В.А. Сборно-монолитное каркасное домостроение. Руководство к принятию решения 2-е изд., перераб. и доп. Чебоксары : ООО «Чебоксарская типография № 1», 2005. 119 с.
5. Мордич А.И., Белевич В.Н., Симбиркин В.Н., Навой Д.И., Миронов А.Н., Райчев В.П., Чубрик А.И. Эффективные конструктивные системы многоэтажных жилых домов и общественных зданий (12…25 этажей) для условий строительства в Москве и городах Московской области, наиболее полно удовлетворяющие современным маркетинговым требованиям. Минск : НИЭПУП «Институт БелНИИС», 2002. 117 с.
6. Никитин Н.В., Франов П.И., Тимонин Е.М. Рекомендации по проектированию конструкций плоского сборно-монолитного перекрытия «Сочи». 3-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1975. 34 с.
7. Сахновский К.В. Железобетонные конструкции. 8-е изд., перераб. М. : Госстройиздат, 1959. 840 с.
8. Мордич А.И., Белевич В.Н., Симбиркин В.Н., Навой Д.И. Опыт практического применения и основные результаты натурных испытаний сборно-монолитного каркаса БелНИИС // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2004. № 8. С. 8-12.
9. Мордич А.И. Сборно-монолитные и монолитные каркасы многоэтажных зданий с плоскими распорными перекрытиями // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2001. № 8-9. С. 10-14.
10. Мордич А.И., Садохо В.Е., Подлипская И.И., Таратынова Н.А. Сборно-монолитные преднапряженные перекрытия с применением многопустотных плит // Бетон и железобетон. 1993. № 5. С. 3-6.
11. Семченков А.С. Обоснование регионально-адаптируемой индустриальной универсальной строительной системы «РАДИУСС» // Бетон и железобетон. 2008. № 4. С. 2-6.
12. Копривица Б. Применение каркасной системы ИМС для строительства жилых и общественных зданий // Жилищное строительство. 1984. № 1. С. 30-32.
13. Семченков А.С. Регионально-адаптируемые сборно-монолитные строительные системы для многоэтажных зданий // Бетон и железобетон. 2010. № 6. С. 2-6.
14. Казина Г.А. Современные сейсмостойкие конструкции железобетонных зданий. М. : ВНИИИС, 1981. 75 с.
15. Кимберг А.М. Эффективная конструктивная система каркасно-панельных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях (методические рекомендации). Тбилиси : ТбилЗНИИЭП, 1985. 33 с.
16. Weber H., Bredenbals B., Hullman H. Bauelemente mit Gittertragern. Institut fur Industrialisierung des Buens. Hannover, 1996. 24 S.
17. Dimitrijevic R. A prestressed «open» system from Jugoslavia. Système «ouvert» précontraint yougoslave // Batiment informational, Building Research and Practice. 1978. Vol. 6. No. 4. Pp. 244, 245-249 // Научно-технический реферативный сборник ЦИНИС. 1979. Cер. 14. Bып. 3. C. 8-12.
18. Bausysteme mit Gittertragern. Fachgruppe Betonbauteile mit Gittertragern im BDB. Bonn, 1998. 40 S.
19. Schwerm D., Jaurini G. Deskensysteme aus Betonfertigteilen. Informationsstelle Beton-Bauteile. Bonn, 1997. 37 p.
20. Pessiki S., Prior R., Sause R., Slaughter S. Review of existing precast concrete gravity load floor framing system // PCI Journal. 1995. Vol. 40. No. 2. Pp. 52-67.

Скачать статью

Сравнительный анализ результатов экспериментальных и численных исследований работы стыкового соединения ригеля с колонной в сборно-монолитном перекрытии

Вестник МГСУ 12/2015

• Коянкин Александр Александрович - Сибирский федеральный университет (СФУ) кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (СФУ), 660041, г. Красноярск, пр-т Свободный, д. 79; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
• Колчева Наталья Викторовна - Сибирский федеральный университет (СФУ) магистр кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (СФУ), 660041, г. Красноярск, пр-т Свободный, д. 79; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 59-65

Сборно-монолитное домостроение занимает значительную долю в массовом строительстве, но, несмотря на это, существует множество пробелов в понимании работы такой конструкции. Проведены численные и экспериментальные исследования по изучению работы узла сопряжения ригеля с колонной в сборно-монолитном перекрытии.

DOI: 10.22227/1997-0935.2015.12. 59-65

Библиографический список

1. Шембаков В.А. Сборно-монолитное каркасное домостроение. Руководство к принятию решения : 2-е изд., перераб. и доп. Чебоксары, 2005. 119 с.
2. Унифицированная система сборно-монолитного безригельного каркаса КУБ 2.5. Выпуск 1-1 / ЦНИИПИ «Монолит». М. : Стройиздат, 1990. 49 с.
3. Пат. 2107784 RU, МПК Е04В 1/35, E04G 23/00, E04G 21/00. Способ возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений и способ изготовления строительных изделий и конструкций из композиционных материалов, преимущественно бетонов, для возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений / В.Н. Селиванов, С.Н. Селиванов ; патентообладатель В.Н. Селиванов, С.Н. Селиванов. № 96124582/03 ; заявл. 30.12.1996 ; опубл. 27.03.1998.
4. Мордич А.И., Садохо В.Е., Подлипская И.И., Таратынова Н.А. Сборно-монолитные преднапряженные перекрытия с применением многопустотных плит // Бетон и железобетон. 1993. № 5. С. 3-6.
5. Пат. 2226593 RU, МПК Е04В 1/18. Железобетонный сборно-монолитный каркас многоэтажного здания / А.И. Мордич, С.Н. Кучихин, В.Н. Белевич, В.Н. Симбиркин ; патентообладатель Институт «БелНИИС». № 2002118292/03 ; заявл. 08.07.2002 ; опубл. 10.04.2004. Бюл. № 10.
6. Пат. 2281362 RU, МПК Е04В 1/20. Сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания «Казань-XXIв» / И.И. Мустафин ; патентообладатель И.И. Мустафин. № 2004139244/03 ; заявл. 27.12.2004 ; опубл. 10.05.2005. Бюл. № 22.
7. Казина Г.А. Современные железобетонные конструкции сейсмостойких зданий : отечественный и зарубежный опыт. М. : ВНИИС, 1981. 25 с. (Строительство и архитектура. Сер. 8. Строительные конструкции)
8. Мордич А.И. Сборно-монолитные и монолитные каркасы многоэтажных зданий с плоскими распорными перекрытиями // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2001. № 8-9. С. 10-14.
9. Коянкин А. А., Митасов В.М. Некоторые результаты натурных испытаний фрагмента каркасного здания в сборно-монолитном исполнении // Бетон и железобетон. 2015. № 5. С. 18-20.
10. Мордич А.И., Белевич В.Н., Симбиркин В.Н., Навой Д.И. Опыт практического применения и основные результаты натурных испытаний сборно-монолитного каркаса БелНИИС // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2004. № 8. С. 8-12.
11. Копривица Б. Применение каркасной системы ИМС для строительства жилых и общественных зданий // Жилищное строительство. 1984. № 1. С. 30-32.
12. Мордич А.И., Садохо В.Е., Подлипская И.И., Таратынова Н.А. Сборно-монолитные преднапряженные перекрытия с применением многопустотных плит // Бетон и железобетон. 1993. № 5. С. 3-6.
13. Weber H., Bredenbals B., Hullman H. Bauelemente mit Gittertragern. Hannover : Institut fur Industrialisierung des Buens, 1996. 24 p.
14. Bausysteme mit Gittertragern. Fachgruppe Betonbauteile mit Gittertragern im BDB. Bonn, 1998. 40 p.
15. Janti F. Сборно-монолитный каркас «Delta» // Проспект компании «Deltatek OY». 1998. 6 с.
16. Dimitrijevic R. A prestressed «open» system from Jugoslavia. Système «ouvert» précontraint yougoslave // Batiment informational, Building Research and Practice. 1978. Vol. 6. No. 4. Pp. 244, 245-249 // Научно-технический реферативный сборник ЦИНИС. 1979. Cер. 14. Bып. 3. C. 8-12.
17. Pessiki S., Prior R., Sause R., Slaughter S. Review of existing precast concrete gravity load floor framing system // PCI Journal. 1995. Vol. 40. No. 2. Pp. 52-67.
18. Schwerm D., Jaurini G. Deskensysteme aus Betonfertigteilen. Informationsstelle Beton-Bauteile, Bonn, 1997. 37 p.
19. Коянкин А.А., Митасов В.М. Экспериментальные исследования работы стыкового соединения ригеля с колонной в сборно-монолитном перекрытии // Вестник МГСУ. 2015. № 5. С. 27-35.
20. Митасов В.М. , Коянкин А.А. Работа диска сборно-монолитного перекрытия // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 3. С. 103-110.

Скачать статью

ОБЛЕГЧЕННОЕ СБОРНО-МОНОЛИТНОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ

Вестник МГСУ 6/2017 Том 12

• Коянкин Александр Александрович - Сибирский федеральный университет (СФУ) андидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (СФУ), 660041, г. Красноярск, пр-т Свободный, д. 79.

Страницы 636-641

Сборно-монолитное домостроение в отечественной и общемировой практике занимает значительную долю в массовом строительстве. Предложено достаточно большое количество конструкций сборно-монолитных зданий, а также отдельных его конструктивных элементов. Несмотря на это, нельзя сказать, что найдены наиболее эффективные конструктивные решения, способные максимально удовлетворить требованиям потребителей (будущих жильцов) и строителей. Исходя из этого, было разработано достаточно эффективное с точки зрения строительства и дальнейшей эксплуатации конструктивное решение облегченного сборно-монолитного перекрытия. Некоторыми особенностями предложенного перекрытия являются меньшая масса, чем у перекрытий из тяжелого бетона; повышенные тепло- и звукоизоляционные свойства; оптимальное использование конструктивных свойств тяжелого сборного и легкого монолитного бетонов, а также продольной арматуры в зависимости от стадийности работы конструкции. В данной статье изложены результаты численных исследований предложенной конструкции сборно-монолитного перекрытия, подтверждающие ее соответствие требованиям 1-й и 2-й групп предельных состояний.

DOI: 10.22227/1997-0935.2017.6.636-641

Библиографический список

1. Семченков А. С., Демидов А.Р., Соколов Б.С. Испытание фрагментов Плита-ригель сборно-монолитного перекрытия каркаса «РАДИУСС» // Бетон и железобетон. 2008. № 5. С. 2-4.
2. Карякин А.А., Сонин С.А., Попп П.В., Алилуев М.В. Испытания натурного фрагмента сборно-монолитного каркаса системы «АРКОС» с плоскими перекрытиями // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Сер. «Строительство и архитектура». 2009. Вып. 9. С. 16-20.
3. Никоноров Р.М. Расчет новых сборно-монолитных конструктивных систем // Бетон и железобетон. 2007. № 1. С. 12-15.
4. Шембаков В.А. Сборно-монолитное каркасное домостроение : рук-во к принятию решения; 2-е изд., перераб. и доп. Чебоксары, 2005. 119 с.
5. Мордич А.И., Белевич В.Н., Симбиркин В.Н., Навой Д.И. Опыт практического применения и основные результаты натурных испытаний сборно-монолитного каркаса БелНИИС // Бюллетень строительной техники. 2004. № 8. С. 8-12.
6. Назаров Ю. П., Жук Ю.Н., Симбиркин В.Н. Автоматизированное проектирование плоских монолитных и сборно-монолитных перекрытий каркасных зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2006. № 10. С. 48-50.
7. Шаленный В.Т., Папернык Р.Б. Повышение технологичности проектных решений монолитных и сборно-монолитных зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2010. № 2. С. 19-21.
8. Мордич А.И., Садохо В.Е., Подлипская И.И., Таратынова Н.А. Сборно-монолитные преднапряженные перекрытия с применением многопустотных плит // Бетон и железобетон. 1993. № 5. С. 3-6.
9. Паньшин Л.Л. Сборно-монолитная домостроительная система // Бетон и железобетон. 1997. № 4. С. 6-8.
10. Карабанов Б.В. Нелинейный расчет сборно-монолитных железобетонных перекрытий // Бетон и железобетон. 2001. № 6. С. 14-18.
11. Семченков А.С., Козелков М.М., Луговой А.В. Жесткости омоноличенных сопряжений (швов, стыков) между элементами свободных дисков перекрытий // Бетон и железобетон. 2008. № 2. С. 17-20.
12. Зайцев Л.Н., Иванов В.В., Зайцева В.Л. Сборно-монолитное перекрытие с широкополочными ригелями // Бетон и железобетон. 2009. № 2. С. 2-4.
13. Таран В.В., Тахтай Д.А., Недорезов А.В. Особенности конструктивных решений возведения многоэтажных зданий по системе «АРКОС» // Вестник Донбасской национальной академии строительства и архитектуры, 2009. № 6. С. 89-92.
14. Никоноров Р.М. Совместная сопротивляемость, деформативность железобетонных элементов перекрытия сборно-монолитных каркасов с плоскими плитами и скрытыми ригелями : дисс. … канд. техн. наук. Москва, 2008. 219 с.
15. Пат. 2184816 RU, МПК Е04В1/20. Сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания «Казань-1000» / И.И. Мустафин, В.Н. Гаранин; № 2001108504/03; заявл. 22.03.2001; опубл. 10.07.2002. Бюл. № 19.
16. Пат. 102639 RU, МПК Е04В1/00. Сборно-монолитное перекрытие каркасного здания / А.К. Амахин, Д.В. Арутюнов, В.И. Мурзов, Л.И. Словецкая; № 2010144850/034; заявл. 03.11.2010; опубл. 10.03.2011. Бюл. № 7.
17. Семченков А.С. Обоснование регионально-адаптируемой индустриальной универсальной строительной системы «РАДИУСС» // Бетон и железобетон. 2008. № 4. С. 2-6.
18. Клевцов В.А., Болгов А.Н., Сухман В.Я. Новая конструкция предварительно напряженного перекрытия с натяжением арматуры в построечных условиях (патент № 76036) // Бетон и железобетон. 2010. № 3. С. 7-8.
19. Пат. 161713 RU, МПК Е04С2/06. Плита несъемной опалубки / А.А. Коянкин, В.М. Митасов, Е.В. Галат; № 2015151784/03; заявл. 02.12.2015; опубл. 27.04.2016. Бюл. № 12.

Скачать статью

Экспериментальные исследования работы стыкового соединения ригеляс колонной в сборно-монолитном перекрытии

Вестник МГСУ 5/2015

• Коянкин Александр Александрович - Сибирский федеральный университет (СФУ) кандидат технических наук, доцент кафедры строительных конструкций и управляемых систем, Сибирский федеральный университет (СФУ), 660041, г. Красноярск, пр-т Свободный, д. 79; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
• Митасов Валерий Михайлович - Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (ФГБОУ ВПО «НГАСУ (Сибстрин)») доктор технических наук, заведующий кафедрой железобетонных конструкций, Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) (ФГБОУ ВПО «НГАСУ (Сибстрин)»), 630008, г. Новосибирск-8, ул. Ленинградская, д. 113; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 27-35

Приведены данные экспериментальных исследований по изучению работы узла сопряжения ригеля с колонной в сборно-монолитном перекрытии. Актуальность исследования в том, что сборно-монолитное строительство становится все более распространенным видом домостроения, при том, что остается существенным недостаток данных о методе, в т. ч. и экспериментальных, позволяющих объективно оценить деформированное состояние сборно-монолитной конструкции перекрытия.

DOI: 10.22227/1997-0935.2015.5.27-35

Библиографический список

1. Мордич А.И., Белевич В.Н., Симбиркин В.Н., Навой Д.И., Миронов А.Н., Райчев В.П., Чубрик А.И. Эффективные конструктивные системы многоэтажных жилых домов и общественных зданий (12…25 этажей) для условий строительства в Москве и городах Московской области, наиболее полно удовлетворяющие современным маркетинговым требованиям. Минск : НИЭПУП «Институт БелНИИС», 2002. 117 с.
2. Шембаков В.А. Сборно-монолитное каркасное домостроение: руководство к принятию решения. 2-е изд., перераб. и доп. Чебоксары, 2005. 119 с.
3. Унифицированная система сборно-монолитного безригельного каркаса КУБ 2.5. Выпуск 1-1. М. : Стройиздат, 1990. 49 с.
4. Никитин Н.В., Франов П.И., Тимонин Е.М. Рекомендации по проектированию конструкций плоского сборно-монолитного перекрытия «Сочи». 3-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1975. 34 с.
5. Казина Г.А. Современные железобетонные конструкции сейсмостойких зданий. М. : ВНИИС, 1981. 25 с.
6. Пат. 2107784 РФ, МПК E04G23, E04G21, E04B1/35. Способ возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений и способ изготовления строительных изделий и конструкций из композиционных материалов, преимущественно бетонов, для возведения, восстановления или реконструкции зданий, сооружений / В.Н. Селиванов, С.Н. Селиванов. Заявка № 96124582/03; заявл. 30.12.1996; опубл. 27.03.1998.
7. Пат. 2226593 РФ, МПК E04B1/18. Железобетонный сборно-монолитный каркас многоэтажного здания / А.И. Мордич, С.Н. Кучихин, В.Н. Белевич, В.Н. Симбиркин ; патентообладатель «Институт БелНИИС». Заявка № 2002118292/03; заявл. 08.07.2002; опубл. 10.04.2004.
8. Пат. 2281362 РФ, МПК E04B1/20. Сборно-монолитный железобетонный каркас многоэтажного здания «Казань-XXIв» / И. И. Мустафин. Заявка № 2004139244/03; заявл. 27.12.2004; опубл. 10.08.2006. Бюл. № 22. 14 с.
9. Мордич А.И. Сборно-монолитные и монолитные каркасы многоэтажных зданий с плоскими распорными перекрытиями // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2001. № 8-9. С. 10-14.
10. Сахновский К.В. Железобетонные конструкции. 8-е изд., перераб. М. : Госстройиздат, 1960. 840 с.
11. Мордич А.И. Белевич В.Н., Симбиркин В.Н., Навой Д.И. Опыт практического применения и основные результаты натурных испытаний сборно-монолитного каркаса БелНИИС // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2004. № 8. С. 8-12.
12. Копривица Б. Применение каркасной системы ИМС для строительства жилых и общественных зданий // Жилищное строительство. 1984. № 1. С. 30-32.
13. Мордич А.И., Садохо В.Е., Подлипская И.И., Таратынова Н.А. Сборномонолитные преднапряженные перекрытия с применением многопустотных плит // Бетон и железобетон. 1993. № 5. С. 3-6.
14. Weber H., Bredenbals B., Hullman H. Bauelemente mit Gittertragern. Institut fur Industrialisierung des Buens. Hannover, 1996. 24 p.
15. Bausysteme mit Gittertragern. Fachgruppe Betonbauteile mit Gittertragern im BDB. Bonn, 1998. 40 p.
16. Janti F. Сборно-монолитный каркас «Delta» // Проспект компании «Deltatek OY». 1998. 6 с.
17. Dimitrijevic R. A prestressed «open» system from Jugoslavia. Système «ouvert» précontraint yougoslave // Batiment informational, Building Research and Practice. 1978. Vol. 6. No. 4. Pp. 244, 245-249 // Научно-технический реферативный сборник ЦИНИС. 1979. Cер. 14. Bып. 3. C. 8-12.
18. Pessiki S., Prior R., Sause R., Slaughter S. Review of existing precast concrete gravity load floor framing system // PCI Journal. 1995. Vol. 40. No. 2. Pp. 52-67.
19. Schwerm D., Jaurini G. Deskensysteme aus Betonfertigteilen. Informationsstelle Beton-Bauteile. Bonn, 1997. 37 p.
20. Митасов В.М., Коянкин А.А. Работа диска сборно-монолитного перекрытия // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 3. С. 103-110.

Скачать статью

Монолитный каркас: достоинства и технология строительства

Сегодня здания на основе монолитного каркаса пользуются немалым спросом. В таких домах из железобетона делают фундамент, несущие перекрытия и колонны, а стены кладутся из блоков. Так они выходят очень прочными. Подобная технология применяется даже при возведении современных высотных сооружений.

Что он собой представляет?

Монолитным каркасом служит пространственная конструкция из железобетонных колонн квадратного или круглого сечения, скрепленных с перекрытиями. Он способен выдержать огромные нагрузки во время сейсмической активности.

Изготовление монолитного каркаса является современной технологией, которая обладает многими преимуществами. Например, имеется возможность контролировать выполнение работ на площадке, что гарантирует надежность дома. К тому же строятся они быстро и получаются качественными.

Здания по этой технологии можно возводить любой формы, в отличие от сборно-монолитной, где решающей ролью служат конфигурации типовых деталей, доставляемых заводом. Еще в монолитном каркасе между панелями не образуется швов, поэтому звуко- и теплоизоляционные характеристики дома улучшаются, а также увеличивается его срок службы и прочность.

Основные преимущества монолитных домов

Здания, выполненные по технологии монолитного строительства, имеют свои плюсы:

• Быстрота возведения с минимальными экономическими расходами
• Легкий вес каркаса из монолита и высокая прочность
• Долговечность
• Отсутствие швов

Технология строительства

В наши дни популярным вариантом в монолитном строительстве считается применение жесткого каркаса с элементами ограждения. Эта технология позволяет возводить дома разной этажности и предназначения.

Существует три способа строительства монолитного каркаса: с поперечными или продольными несущими стенами, с колоннами. Возведение зданий на основе этой технологии тоже бывает различных видов. Его могут создавать только из монолитного каркаса или добавлять кирпичные стены.

Самым дешевым является метод, когда наружные стены каркаса выкладываются из кирпича. Также могут применять газобетон для возведения стен с кирпичной отделкой, поскольку этот материал более простой.

Кроме этого, используются керамзитобетонные, пенобетонные и газосиликатные блоки. Создаются стены, как правило, трехслойными с утеплителем, но иногда возводят и однослойные, внутри которых имеется теплоизоляционная плита.

СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

В апреле 1961 г. произошло обрушение каркаса, смонтированного из сборных железобетонных элементов. Здание имело десять этажей, из них девять над землей и один этаж подвальный. Конструкции здания состояли из сборного каркаса и наружных кирпичных самонесу­щих стен. Длина здания 56,6 м, ширина 21 м с сеткой колонн в поперечном направлении 6,55 + 6,4 + 6,55 м, шаг колонн в продольном направлении 6,1 м (рис. 1). Пол­ная высота здания 41 м.
Каркас представляет собой 10 железобетонных рам, расположенных поперек здания и состоящих из сборных элементов: колонн и ригелей (рис. 2). Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит размером 5,66X1,48 м.
По данным инженерно-геологических изысканий, ос­нованием для фундаментов здания являлись моренные суглинки с гравием и щебнем мощностью 2…5 м. Фунда­менты здания железобетонные монолитные из бетона марки М 300 в виде перекрестных лент.
Наружные стены кирпичные толщиной 51 см, запро­ектированы из семищелевых камней марок 100 и 75. Сое­динение сборных железобетонных элементов между собой предусмотрено на сварке с заделкой зазоров рас­твором и бетоном марок М 200…400.
В поперечном направлении расчетная схема была принята в виде 10-этажной рамы с жесткими узлами (рис. 3) и с колоннами, защемленными в фундаменте. В продольном направлении расчетная схема быала при­нята в виде рам, ригелями в которых должны были яв­ляться плиты перекрытий.

В апреле 1961 г. произошло обрушение каркаса, смонтированного из сборных железобетонных элементов. Здание имело десять этажей, из них девять над землей и один этаж подвальный. Конструкции здания состояли из сборного каркаса и наружных кирпичных самонесу­щих стен. Длина здания 56,6 м, ширина 21 м с сеткой колонн в поперечном направлении 6,55 + 6,4 + 6,55 м, шаг колонн в продольном направлении 6,1 м (рис. 1). Пол­ная высота здания 41 м.
Каркас представляет собой 10 железобетонных рам, расположенных поперек здания и состоящих из сборных элементов: колонн и ригелей (рис. 2). Междуэтажные перекрытия выполнены из сборных железобетонных плит размером 5,66X1,48 м.
По данным инженерно-геологических изысканий, ос­нованием для фундаментов здания являлись моренные суглинки с гравием и щебнем мощностью 2…5 м. Фунда­менты здания железобетонные монолитные из бетона марки М 300 в виде перекрестных лент.
Наружные стены кирпичные толщиной 51 см, запро­ектированы из семищелевых камней марок 100 и 75. Сое­динение сборных железобетонных элементов между собой предусмотрено на сварке с заделкой зазоров рас­твором и бетоном марок М 200…400.
В поперечном направлении расчетная схема была принята в виде 10-этажной рамы с жесткими узлами (рис. 3) и с колоннами, защемленными в фундаменте. В продольном направлении расчетная схема быала при­нята в виде рам, ригелями в которых должны были яв­ляться плиты перекрытий.
По проектному заданию здание было 4-этажным (с подвалом) Г-образной формы в плане. При разработ­ке рабочих чертежей форма в плане была принята пря­моугольной и число этажей увеличено до 10.
Общего проекта организации производства работ, а также совмещенного рабочего графика строительно-мон­тажных работ на строительстве не было. Был разрабо­тан только проект монтажа железобетонных конструкций, в котором были приведены перечень оборудования, схема монтажа, стройгенплан и график производства работ. В этом проекте было указано, что к сборке кон­струкций каждого последующего этажа можно присту­пать только после окончательного закрепления всех конструкций предыдущего этажа. Вместе с тем методы закрепления монтажных стыков и узлов, включая тех­нологию сварки, в этом проекте не были отражены.
Обращает на себя внимание нечеткость распределе­ния работ между подрядными организациями по замоно-личиванию монтажных стыков каркаса. Так, замоноли-чивание стыков колонн входило в обязанности одной организации, а замоноличивание узлов сопряжений ри­гелей с колоннами, плит с ригелями и плит между со­бой — в обязанности другой организации.
К моменту обрушения каркаса здания были полно­стью закончены работы по устройству фундаментов, почти полностью были возведены стены подвала, частич­но не были заполнены пазухи котлована. Полы в подва­ле не были сделаны, хотя засыпка фундаментов в под­вале частично осуществлена. Железобетонный каркас был смонтирован почти полностью на все 10 этажей зда­ния. Стыки колонн выполнены только частично, сварено только 50 % стальных накладок.
Осмотр разрушенных конструкций показал, что в це­лом ряде случаев сварка стыкав ригелей не была выпол­нена. Заполнение раствором стыков ригелей с колонна­ми произведено в основном только до 3-го этажа. По записи в журнале сварочных работ узлы сопряжения плит были сварены. Однако при осмотре было обнару­жено много узлов с несваренными стыками. Замоноли­чивание стыков плит не производилось. К кладке стен здания выше перекрытия над подвалом не приступали.
Обрушение каркаса произошло в продольном направ­лении; каркас после обрушения представлял собой гру­ду развалин. В результате обрушения каркаса стены под­вала оказались частично разрушенными; колонны были сорваны с фундаментов; анкерные болты срезаны в ос­новном в уровне верха подливки под опорные плиты колонн.
Фундаменты колонн не имели существенных повреж­дений, заметны лишь незначительные сколы бетона баш­маков.
Проверка проекта показала, что в поперечном на­правлении жесткость и прочность здания должны обес­печиваться поперечными рамами. Поверочный расчет рам выявил достаточную их прочность как в узлах, так и в линейных элементах при полном замоноличивании узлов сопряжения колонн и ригелей до укладки плит междуэтажных перекрытий, что соответствует принятой статической расчетной схеме поперечной рамы.

 
1. Схема каркаса
1 — железобетонные колонны;   2 — самонесущие   стены;   3 — сборные железобетонные  ригели;  4 — сбой­ные железобетонные плиты

 

2. Поперечный разрез каркаса

1 — колонны; 2 — самонесущие сте­ньг  3 — ригель;   4 — стык   колонн; 5 — фундаментные      перекрестные ленты

 

3. Узлы соединений
а — деталь опирания плит между­этажных перекрытий на ригель; б — узел сопряжения ригеля с ко­лонной каркаса; 1 — ригель; 2 — плиты перекрытия; 3 — стальные закладные детали; 4 — колонны; 5 —самонесущая стена

 

В действительности плиты перекрытий укладывались до замоноличивания узлов рамы, и ригели работали на нагрузку от собственного веса плит как свободно лежа­щие балки. В этом случае расчетная схема поперечной рамы изменяется, в связи с чем возникают растягиваю­щие усилия в нижней плоскости ригеля на опорах, что в расчете и в проекте конструкций не нашло отражения. В этих условиях у концов ригелей со стороны воздейст­вия ветра (с наветренной стороны) образуются шар­ниры.

(PDF) Особенности возведения многоэтажных зданий и сооружений из монолитного железобетона в различных климатических условиях

ИОП конф. Серия: Земля и экология 751 (2021) 012063

В-четвертых, в зимних условиях не предусмотрено применение каких-либо мер по утеплению нижележащих полов

(что почти всегда имеет место в строительной практике).

В связи с этим приведенные показатели прочности твердеющего бетона и массы

могут существенно различаться.Но дело в том, что имеются значительные массы железобетонных конструкций до 1,5-

2,0 тыс. Грн. тонн при средней прочности до 50% от конструкции (марки). И эти массы

основаны на конструкциях со 100% прочностью (летом) или максимальной прочностью 90% (зимой

).

Для анализа представленной гипотезы рассмотрим два (рис. 1 и 2) условных варианта строительства

многоэтажного дома из монолитного бетона, технологическое отличие которого составляет

в условиях твердения.Конструктивные последствия, определенные технологией,

интегрально оцениваются по модифицированному (поэтажному) спектру прочности. Их индивидуальные показатели

взяты из обобщенных временных моделей прироста прочности за технологические периоды времени конструкции перекрытия

. Предполагается, что в начальный период твердения бетона (не менее 7 дней), даже зимой

, условий твердения достаточно для достижения «критической прочности».

Расчет зданий и сооружений на сейсмические воздействия проводится при условии, что бетон

набрал марочную (проектную) прочность. На этапе строительства здания в проекте

характеристики материалов и конструкций другие, но расчеты на сейсмические воздействия

не производятся. В то же время очевидно, что при землетрясении бетонные массы с недостаточной прочностью

могут потерять устойчивость, а конструкции могут получить серьезные деформации и повреждения.На этапе проектирования

необходимо учитывать этот факт, то есть учитывать проектную ситуацию перехода

.

На рисунках 1 и 2 во временном разрезе показаны гистограммы массы конструкций, воспринимаемой бетоном

(железобетон) нижележащих этажей. Их сравнение показывает, что вероятность

расчетной нагрузки с прочностью менее 50% от марки чрезвычайно высока. Кроме того, использование

специализированных технологических приемов (изоляция, добавки, нагрев и т. Д.)) может убрать частоту

этих ситуаций, но не исключать их совсем.

Этот факт позволяет считать, что анализ подобных ситуаций следует учитывать на этапе проектирования

, особенно для конструкций для сейсмически активных зон. В качестве начального подхода

можно учесть фоновую интенсивность сейсмической активности и установить значение «критической силы» на основе

на основе соответствующих расчетов. Причем значение последних, очевидно, целесообразно дифференцировать

и

не только по конструкции (отдельно по колоннам, настенным покрытиям и т. Д.), Но и по этажам.

Очевидно, что при таком подходе можно рассмотреть дополнительные (рыночно-экономические)

технологических мероприятий, обеспечивающих непрерывность конкретных работ.

Как выйти из сложившейся ситуации? Тщательный факторный анализ необходим на этапе проектирования

производственного процесса (разработка проектов строительной организации, рабочих проектов

и технологических карт).А именно с учетом времени года, сроков выполнения работ

(темп бетонирования), наличия машин и технологического оборудования, квалификации службы контроля качества

.

Самым радикальным решением является создание теплового контура здания. Но технологически и

организационно это практически невозможно. И затраты на электроэнергию значительно увеличиваются. Кроме того, если

совмещать работы по бетонированию конструкций и созданию теплового контура, опасные производственные факторы

возникают из-за пересечения опасных зон, то есть появления зоны

смежных работ.

Вялым решением (направленным на частичное решение проблемы) может быть следующее решение.

После набора бетонных ярусов (этажей) критической прочности и распаковки — это создание тепловой схемы

, то есть закрытие и утепление проемов, обогрев внутренних помещений. И даже когда

внешние стены вступают в контакт с холодным воздухом, за счет кондуктивного теплообмена (при условии, что внутренние поверхности стен

имеют положительную температуру), прочность бетона будет увеличиваться более чем на

интенсивно.

Поскольку это неоспоримый факт, что прочность бетона недостаточна после удаления заусенцев,

могут быть предложены для рассмотрения следующие решения:

Сейсмические испытания соединений балки с колонной в сборном железобетонном каркасе

Название: Сейсмические испытания соединений балки с колонной в сборном железобетонном каркасе
Дата: Май-июнь 2002 г.
Том: 47
Выпуск: 3
Номер страницы: 70-89
Автор (ы): Серджио М. Алькосер, Рене Карранса, Давид Перес-Наваррете, Рауль Мартинес
https://doi.org/10.15554/pcij.05012002.70.89

Щелкните здесь, чтобы просмотреть всю статью журнала

Аннотация

Два полномасштабных соединения балки с колонной в сборном железобетонном каркасе были испытаны под однонаправленной и двунаправленной циклической нагрузкой, имитирующей движения землетрясения. Переменные включали детализацию, используемую на стыке для достижения структурной непрерывности арматуры балки, и тип каркаса (двухмерный или трехмерный).Наиболее важной особенностью соединения является то, что для обеспечения целостности балки использовались обычные арматурные стержни из мягкой стали или пряди предварительного напряжения, а не сварка или специальные болты. При проектировании образцов использовалась концепция «сильная колонна — слабая балка». Армирование балки было специально спроектировано и детализировано для создания шарниров на стыковых поверхностях и для создания больших требований к неупругой поперечной силе в стыке. При изготовлении образца детали стыка обеспечивали легкость и скорость строительства.Как и ожидалось, соединение контролировало разрушение образца. В целом характеристики обоих соединений балки с колонной были удовлетворительными. Прочность соединений составила 80 процентов от ожидаемой для монолитной железобетонной конструкции. Поведение образца было пластичным из-за податливости прутка и вытягивания стержня, в то время как прочность была почти постоянной до сноса f 3,5 процента.

Список литературы

1. Васконез, Р. М., Нааман, А. Э., и Уайт, Дж. К., «Обзор исследований по проектированию соединений пластичных балок с колоннами для каркасов из сборного железобетона», Отчет №UMCEE 94-33, Департамент гражданской и экологической инженерии, Мичиганский университет, Анн-Арбор, Мичиган, октябрь 1994 г., 173 стр.

2. Энглекирк, Р. Э., «Соображения по сейсмостойкости многоэтажных зданий из сборного железобетона», PCI JOURNAL, т. 35, № 3, май-июнь 1990 г., стр. 40-51.

3. Целевая группа 1 ACI по инновациям, «Критерии приемлемости для моментных рам на основе структурных испытаний», Предварительный стандарт, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1999 г.

4.Гош, С. К., Накаки, ​​С. Д., и Кришнан, К., «Сборные железобетонные конструкции в регионах с высокой сейсмичностью: положения UBC 1997 г.», PCI JOURNAL, т. 42, № 6, ноябрь-декабрь 1997 г., стр. 76-93.

5. Парк Р., «Перспектива сейсмического проектирования сборных железобетонных конструкций в Новой Зеландии», PCI JOURNAL, т. 40, № 3, май-июнь 1995 г., стр. 40-60.

6. Reglamento de Construcciones Para el Distrito Federal (на испанском языке), Departamento del Distrito Federal, Gaceta Oficial del Distrito Federal, Мексика, D.Ф., 1997.

7. UBC, Единый строительный кодекс, Международная конференция строительных служащих, Уиттиер, Калифорния, 1997.

8. Сукуоглу, Х. «Влияние жесткости соединения на сейсмическую реакцию сборных железобетонных каркасов», PCI JOURNAL, т. 40, № 1, январь-февраль 1995 г., стр. 94-103.

9. Чеок, Г.С., и Лью, Х.С., «Характеристики соединений сборных железобетонных балок с колоннами, подверженных циклической нагрузке», PCI JOURNAL, т. 36, № 3, май-июнь 1991 г., стр. 56-67 .

10.Чеок, Г. С., и Лью, Х. С., «Модельные соединения сборного железобетона с колонной, подверженные циклической нагрузке», PCI JOURNAL, т. 38, № 4, июль-август 1993 г., стр. 80-92.

11. Энглекирк Р., «Разработка и испытание гибкого соединителя для сборки сборных железобетонных балок и колонн», PCI JOURNAL, т. 40, № 2, март-апрель 1995 г., стр. 36-51.

12. Накаки, ​​С. Д., Стэнтон, Дж. Ф., и Шритаран, С., «Обзор пятиэтажного здания для испытаний сборных железобетонных изделий PRESSS», PCI JOURNAL, V.44, No. 2, март-апрель 1999 г., стр. 26–39.

13. Пальмиери, Л., Сакан, Э., Френч, К. В., и Крегер, М. Е., «Вязкие соединения для сборных железобетонных каркасных систем», доклад № SP162-13, Симпозиум Мете А. Созена, ACI SP 162, American Институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1996 г., стр. 313-355.

14. Пристли, М. Дж. Н., и Макрей, Г. А., «Сейсмические испытания сборных узлов соединения балки и колонны с несвязанными сухожилиями», PCI JOURNAL, т. 41, № 1, январь-февраль 1996 г., стр.64-81.

15. Пристли, М. Дж. Н., «Программа PRESSS — Текущее состояние и предлагаемые планы на Фазу III», PCI JOURNAL, т. 41, № 2, март-апрель 1996 г., стр. 22-41.

16. Рестрепо, Дж. И., Парк, Р., и Бьюкенен, А. Х., «Испытания сейсмостойких соединений каркасов зданий по периметру из сборного железобетона», PCI JOURNAL, V. 40, № 4, июль-август 1995 г., стр. 44-61.

17. Рестрепо, Дж. И., Парк, Р., Бьюкенен, А. Х., «Проектирование соединений сейсмостойких сборных железобетонных рам по периметру», PCI JOURNAL, V.40, No. 5, сентябрь-октябрь 1995 г., стр. 68-80.

18. Кано, Ю., «Обзор японских сборных железобетонных каркасных систем, используемых в качестве строительных конструкций», Труды семинара по сборному железобетонному строительству в сейсмических зонах, Японское общество содействия науке и Национальный научный фонд, Токио, Япония, Т. 2, октябрь 1986 г., стр. 35-54.

19. Алкосер С.М., Перес-Наваррете Д. и Гомес А., «Estudio del Comportamiento de Una Conexión Viga – Columna de Elementos Prefabricados — Modelo JE-» (на испанском языке), Отчет IEG / 01/00, Centro Nacional de Prevención de Desastres (CENAPRED), Мексика, D.F., апрель 2000 г., 54 с.

20. Алкосер, С.М., и Перес-Наваррете, Д., «Estudio del Comportamiento de Una Conexión Viga – Columna de Elementos Prefabricados — Modelo JT-» (на испанском языке), Отчет IEG / 02/00, Centro Nacional e Prevención de Десастрес (CENAPRED), Мексика, ДФ, июль 2000 г., 73 стр.

21. Комитет 318 ACI, «Требования Строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318-95)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган, 1995 г., 369 стр.

22. Комитет 352 ACI-ASCE, «Рекомендации по проектированию соединений балка-колонна в монолитных железобетонных конструкциях (ACI 352R-91)», Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, I, 1991, 18 стр.

23. Курос, Ю., Гимарайнш, Г. Н., Зухуа, Л., Крегер, М. Е., Джирса, Дж. О., «Исследование соединений железобетонной балки с колонной при одноосной и двухосной нагрузке», Отчет PMFSEL № 88- 2, Лаборатория структурной инженерии Фила М. Фергюсона, Техасский университет в Остине, Остин, Техас, декабрь 1988 г., 146 стр.

Реконструкция существующего офисного блока

Инжиниринг
Vol.3 No. 9 (2011), ID статьи: 7326, 10 страниц DOI: 10.4236 / eng.2011.39107

Реабилитация существующего офисного блока

Томаш Блащински, Яцек Вдовицкий

Институт структурной инженерии, Познаньский технологический университет, Польша , Познань, Польша

Эл. Почта: [email protected], [email protected]

Поступила 1 февраля 2011 г .; отредактировано 4 августа 2011 г .; принята 20 августа 2011 г.

Ключевые слова: Система колонн-перекрытия, сборные конструкции, восстановление, статический и динамический анализ

РЕЗЮМЕ

Новый владелец желает переоборудовать анализируемое здание, построенное в 70-х годах, в современный интеллектуальный офисный блок и развивать его. до 3000 м ² новой части.Старое офисное здание использовалось до конца 80-х годов. Первые два этажа выполнены монолитными, остальные — сборными железобетонным каркасом со стенами, сдвинутыми в обоих направлениях. Все аспекты, которые возникли в результате сосуществования старой и новой части офисного блока, будут предметом статьи. Для вычислений использовалась программа BW for Windows. В наших бумажных моделях стеновых конструкций сдвига в модернизированной части, а также в новой прилегающей части. Короткий период времени, необходимый для получения результатов анализа, позволил создать полностью интерактивный структурный дизайн.Было проведено множество анализов для оценки жесткости структурного пространства для существующей и новой части здания. Анализ показал, что прогибы существующей детали были в 7 раз меньше допустимого, а после изменения марки бетона новой детали прогибы обеих частей были практически одинаковыми.

1. Введение

Исследуемое здание является примером конструкции с множеством сборных элементов. Он был спроектирован и построен в своей первоначальной форме примерно в 1975 году как офисное здание для одной из крупнейших электротехнических компаний, и после смены владельца его нужно было восстановить до состояния здания нового поколения.Исследуемое модернизированное здание представляло собой 12-этажное здание размером 31,9 м × 13,4 м, показанное на рисунке 1. Несущая надстройка здания представляла собой трехнефный поперечный железобетонный каркас. Исследуемое здание построено на монолитном балочно-плитном перекрытии. Толщина плиты составляла 0,6 м, размеры балки: высота –1,4 м, ширина –2,0 м. Балки размещались в обоих направлениях в осях колонн монолитно-сборного каркаса надстройки и в осях сдвиговых стен.До отметки +8,10 м (2 этажа) она построена как монолитная, а выше этого уровня — трехнефная сборная опора и балочный каркас. План столбов составляет 4,8 + 3,0 + 4,8 м с шагом 6,0 м.

Жесткость здания обеспечивала система монолитных железобетонных стен толщиной 0,3 м, соединенных по горизонтали существующими сборными перекрытиями. Стены выполнены в виде монолитного заполнения каркасной системы и в виде самостоятельных двускатных и продольных стен.На всех этажах преобладали сборные перекрытия из пустотелых панелей. На основе пустотелых панельных перекрытий была построена вентилируемая двойная плоская крыша, но она

Рис. 1. Здание до ревитализации

фактически не вентилировалось. В ходе макроскопических испытаний было обнаружено несколько трещин в конструкционных каркасах и стенках, подверженных сдвигу. Прочностное состояние элементов конструкции оценивалось на основе неразрушающих склерометрических испытаний бетона.Они показали самую низкую прочность монолитных элементов на I, II, V, VIII, X и XI этажах, которые могли иметь прочность на сжатие от 11 до 19 МПа через 28 дней после строительства. Остальные элементы показали прочность от 20 до 39 МПа, но спустя годы бетон созрел до такой степени, что в самых слабых элементах прочность составила 21 МПа, что привело к классификации, достаточной для будущей правильной работы конструкции. Анализ текущего технического состояния несущей конструкции существующей части анализируемого офисного здания в Познани показал его полную способность выполнять типовые офисные функции.

Основной целью ревитализации здания было возведение дополнительной его части. Эта часть должна была содержать хорошо освещенное открытое офисное пространство. Эта работа создала трудности для инженеров-строителей и привела к некоторым трудностям при проектировании конструкций. Также необходимо было спроектировать новую часть здания таким образом, чтобы это не повлияло неблагоприятно на существующую часть здания. В связи с этими факторами, недавно спроектированная часть содержала конструктивную систему, состоящую из двух частей, разделенных структурным подвижным соединением восстановленных существующих и вновь построенных частей (рис. 2).

Недавно построенная часть была спроектирована как 14-этажное здание с подвалом. Из-за высоты существующей части и, как следует из этого, необходимости небольшой толщины конструкции, решением была конструкция стоечной плиты в системе с тремя нефами на основе продавливания сдвиговой арматуры. Плиты проектировались как ЖБИ монолитные типа Филигрань толщиной от 0,20 до 0,25 м из бетона марки С30 / 37 (согласно [1]). Плиты работают в многопролетной системе, как двухсторонние с точечной опорой на железобетонных колоннах.Эта часть также была основана на монолитном, балочно-плитном плоту. Поскольку в новой части был подвал, получилось два разных уровня фундамента.

Основные структурные изменения в существующем здании

Рисунок 2. План здания после реконструкции.

требовал проделать большие отверстия в стенках с продольным срезом и в стенке с поперечным срезом возле шахты лифта. В ходе модернизации была ликвидирована двускатная эвакуационная лестница, образовав в этом пространстве межэтажную плиту.Дополнительно была спроектирована наклонная стеклянная стена на основе индивидуальной стальной конструкции на первом и втором этажах. Из-за отсутствия конструктивных стен в новой части здания была спроектирована система стен со сдвигом. Он состоял из двух поперечных железобетонных стен (толщиной 0,30 м), одна из которых была криволинейной, и четырех коротких продольных стен, образующих социальную зону между существующей и проектируемой частью. В конструктивной системе приняты следующие допустимые значения горизонтального смещения [2]:

• для существующей части f = 42.9/1000 = 0,0429 м = 42,9 мм,

• для новой детали f = 48,6 / 1000 = 0,0486 м = 48,6 мм.

2. Прикладная аналитическая модель

Статический анализ проводился с помощью непрерывной модели [3,4]. Одиночная стена или группа стен, соединенных монолитно, создают трехмерную стену сдвига (рис. 3). Конструкция может состоять из неограниченного количества двух- и трехмерных стенок сдвига, свободно распределенных в плане. Рассматриваются стены с сдвигом одинаковой высоты.Они могут соединяться перемычками или гибкими соединениями. Структурные свойства стен, перемычек и вертикалей.

Рис. 3. Трехмерная структура стены со сдвигом: 1- 3-мерная стена сдвига, 2- непрерывное соединение, 3- этаж.

стыков равномерны по высоте здания. Действие диафрагмы всех этажей учитывается как влияние ее плоской бесконечной жесткости и незначительной поперечной. Отношение высоты к ширине поперечных стенок таково, что каждую стенку можно рассматривать как открытую тонкостенную балку.Некоторые трудности, связанные с большим количеством неизвестных и плохой обусловленностью задачи для тонких структур, которые появляются в дискретной модели, можно простым способом избежать, используя непрерывную модель.

Для динамического анализа высотных зданий со сдвигающимися стенами использовался непрерывно-дискретный подход [4,5]. В этом подходе матрица структурных масс находится с предположением сосредоточенной массы. Чтобы найти матрицу гибкости, каждая сосредоточенная масса последовательно нагружается единичной горизонтальной обобщенной силой, и соответствующий вектор горизонтального смещения для всей конструкции находится методом непрерывного соединения.

3. Интегрированная система анализа

Система учитывает боковые и вертикальные нагрузки, свободно расположенные в плане и свободно распределенные по высоте. Он ориентирован на пользователя и не требует больших затрат в эксплуатации [5]. Динамические расчеты определяют смещение колеблющейся конструкции относительно статического равновесия. Следовательно, общие смещения здания представляют собой алгебраическую сумму смещений, вызванных статическими нагрузками, и смещений, вычисленных с помощью динамического анализа.Трудно предсказать, какие значения смещений, вызванные напорным ветром или землетрясением, будут больше в зонах, характеризующихся умеренной степенью сейсмичности (сравнительно небольшой). Следовательно, какой из них следует добавить к смещениям, вызванным постоянными и временными нагрузками, чтобы получить экстремальные значения смещений. Тот факт, что направление сейсмической волны неизвестно, создает дополнительную трудность. Таким образом, необходимо рассчитать динамический отклик конструкции при различных направлениях сейсмических волн, в частности, в случае зданий без характерных осей жесткости.Подобные трудности могут возникнуть при расчете сил в соединяющих балках и напряжений в стенах.

Без компьютерной программы, рассчитывающей экстремальные значения: смещения, поперечных сил в соединительных балках и многочисленных напряжений в стенах на основе ранее рассчитанных значений для случаев нагружения, расчеты могут занять много времени и их очень легко произвести. ошибка в этой кропотливой задаче. Описанные выше трудности не возникают при использовании интегрированной системы.Представленная в статье интегрированная система создается путем соединения двух подсистем: одной для статического анализа (SAMB), а другой — для динамического анализа (DAMB). Модули интерфейса, необходимые для интеграции, не превышают 5% от общего размера системы. Кроме того, требуются лишь минимальные изменения в существующих программах.

Стенки с поперечным сечением могут иметь любую форму поперечного сечения, а их расположение и ориентация могут свободно распределяться в плане. Боковые нагрузки описываются нагрузками q _x (z), q _y (z), m _s (z) для характерных ординат и значениями сосредоточенных точечных нагрузок на любом этаже.На здание могут воздействовать горизонтальные сейсмические волны любого направления.

Приведены исходные данные в форме, аналогичной проблемно-ориентированному языку. Они сгруппированы следующим образом:

• информация о задании,

• основные данные (например, модули упругости, свойства материала и т. Д.),

• координаты характерных точек в выбранных глобальных координатах OXYZ,

• свойства стен, вертикальных полос и гибких швов,

• свойства плит перекрытия,

• спецификация каждого этажа (расстояние между нижним и верхним от основания и пола, номер типа плиты),

• декларация спектра проектных решений ,

• декларация направлений сейсмических волн,

• спецификация статических нагрузок и случаев осадки,

• управляющие переменные.

Правильность вводимых данных проверяется в системе.

Выходные данные системы представлены в таблицах и графиках и включают следующие результаты:

• геометрические характеристики поперечных сечений стенок,

• массовые характеристики всех этажей,

• собственные частоты и формы колебаний,

• смещения,

• поперечные силы и изгибающие моменты в соединительных балках,

• нормальные, поперечные и главные напряжения в характерных точках плана этажа на любом уровне,

• дополнительные внутренние силы в поперечных стенах.

Результаты вычисляются для любых ординат. Все результаты могут быть получены для каждого варианта загрузки и любой требуемой комбинации или диапазона.

Интегрированная система статического и динамического анализа многоэтажных зданий состоит из двадцати четырех модулей первого уровня в виде блоков, составленных независимо. Отдельные блоки интегрированной системы обмениваются данными между собой с помощью одного файла на диске.

3.1. Статический анализ

Первая подсистема предназначена для статического анализа многоэтажных зданий (SAMB — Static Analysis of Multistore Buildings) [6].Статический анализ проводился с использованием в качестве неизвестных функций интенсивности поперечных сил в непрерывных связях. В этой формулировке управляющие дифференциальные уравнения выглядят следующим образом:

(1)

(2)

Граничные условия для (1) и (2) могут быть сформулированы следующим образом:

(3)

(4)

Матрицы, появляющиеся в приведенных выше отношениях, описываются следующими формулами:

,

,

,

,

,

где применяются следующие обозначения:

Все

матрицы и векторы вычисляются автоматически.

Дифференциальные уравнения (1) и (2) с граничными условиями (3) и (4) разделяются ортогональными собственными векторами. Затем несвязанные уравнения точно решаются для следующих вариантов нагрузки.

3.2. Динамический анализ

Вторая подсистема представляет собой расширенную версию DAMB (динамический анализ многоэтажных зданий [7, 8]). Он предназначен для анализа связанных крутильно-изгибных колебаний многоярусных конструкций стены со сдвигом из-за сейсмического воздействия, а также анализирует структуру как трехмерную модель.Была принята динамическая модель с массами в виде жестких плит перекрытия, поскольку более половины общей массы здания сосредоточено на уровнях перекрытия. Дискретные массы могут располагаться свободно по высоте. Сейсмический отклик конструкции оценивается с использованием метода спектра отклика.

Вибрация многоуровневой системы свободы описывается соотношением:

(5)

где:

M — матрица масс,

C — матрица демпфирования,

K — матрица жесткости,

x — d -элементный вектор обобщенных координат (d — количество динамических степеней свободы расчетной конструкции).

f _D — d-элементный вектор обобщенных сил возбуждения, соответствующий обобщенным координатам.

Для многоэтажной конструкции со сдвигающейся стенкой более естественно определять матрицу гибкости D, чем матрицу жесткости K. Вибрация конструкции описывается соотношением:

(6)

Матрица гибкости генерируется из точного решения определяющее дифференциальное уравнение для трехмерной непрерывной модели.Также матрица масс генерируется в точном соответствии с реальным распределением стен, соединительных балок и плит перекрытия, включая инерцию изгиба и скручивания.

Включаемые шаги: 1) определение собственных частот и форм колебаний, 2) оценка факторов модального участия и расчет модальной нагрузки на конструкцию (с использованием соответствующего проектного спектра), 3) определение оценки реакции, содержащей вклад от заданное количество режимов для различных интересующих параметров (с использованием трех методов: SRSS — квадратный корень из суммы квадратов, CQC — полная квадратичная комбинация, DSC — комбинация двойной суммы).

4. Анализ исследуемого здания

4.1. Динамический анализ

В результате первого шага вычислений с помощью DAMB были получены собственные частоты и соответствующие формы колебаний для старой и новой части здания. Собственная частота и формы колебаний первых 4 режимов представлены на рисунках 4 и 5.

Полученная собственная частота из динамических расчетов позволяет правильно оценить ветровую нагрузку для обеих частей анализируемого здания (разделенных подвижным швом) на основе о новом польском ветровом кодексе (на основе Еврокода 1) [9].

4.2. Статический анализ

4.2.1. Статический анализ существующей детали

Требования, связанные с новой функцией здания, привели к необходимости сноса некоторых несущих стен, которые также были стенами сдвига. Чтобы обеспечить требуемую пространственную жесткость здания, было добавлено несколько новых стен, работающих на сдвиг. В связи с этим был проведен детальный анализ существующей части здания на базе Интегрированной системы.Учитывалась ветровая нагрузка. Модель конструкции жесткости состояла из 23 стен, 12 вертикальных гибких соединительных лент и 7 перемычек. План этой конструкции с распределением напряжений в нижней части здания и наиболее напряженным элементом и стеной для схемы ветрового давления в направлении оси Y представлен на рисунке 6.

На рисунке 7 показаны смещения для схемы 1 при ветровое давление в направлении X для реконструируемой существующей части, а на рисунке 8 — смещения для схемы 2.

Рис. 4. Собственная частота и соответствующие формы колебаний для старой части здания.

Рис. 5. Собственная частота и соответствующие формы колебаний для новой части здания.

Рисунок 6. Схема реконструируемой части объекта; самая напряженная стена и элемент, содержащий наиболее напряженную стену с нормальным распределением напряжений в нижней части здания.

Рисунок 7. Существующая часть: смещения × 400, схема 1.

Рисунок 8. Существующая часть: смещения × 400, схема 2.

4.2.2. Статический анализ новой детали

Целью расширения существующего здания было полное расширение существующей и новой части. Поэтому самой важной трудностью было проектирование новой конструктивной системы, чтобы она не повлияла неблагоприятно на существующую часть здания.После нескольких испытаний (с использованием анализа интегрированной системы) была предложена конструкция жесткости. Модель конструкции состояла из 28 стен, 18 вертикальных гибких лент и 7 вертикальных перемычек. План этой конструкции с нормальным распределением напряжений в нижней части здания и наиболее напряженным элементом и стеной для схемы ветрового давления в направлении оси X представлен на рисунке 9.

На рисунке 10 показаны смещения для схемы 1. при ветровом давлении в направлении X для новой детали и на рис.11 смещения для схемы 2.

Анализ с использованием интегрированной системы показал, что наибольшее из экстремальных смещений в ослабленной существующей части имело значение 5,91 мм, а наибольшее из экстремальных смещений в новой части было оценено

Рис. новая часть здания: самая напряженная стена и элемент, содержащий наиболее напряженную стену с нормальным распределением напряжений в нижней части здания.

Рисунок 10.Новая часть здания, верхняя часть (ослабленная система) перемещений × 20, схема 1.

на 62,14 мм. Таким образом, в связи со слишком большими смещениями в новой части было принято решение об увеличении марки бетона, используемого в элементах жесткости в этой части конструкции. Это действие уменьшило значение расчетных перемещений до 48,47 мм.

Как показано выше, как реконструированная существующая конструкция, так и новая часть показали требуемую трехмерную жесткость.

5. Выводы

Проведенная реконструкция здания, изначально предназначенного для сноса, привела к созданию одного из самых современных офисных зданий в Познани. Реконструированное здание было приспособлено к новым функциям и по сей день выполняет задуманные функции.

Рисунок 11. Новая часть здания, верхняя часть (ослабленная система) смещения х 100, схема 2.

Рисунок 12. Анализируемое здание после реконструкции.

Интегрированная система

дает возможность выполнять полный анализ сложных трехмерных конструкций стен со сдвигом. Он был тщательно протестирован, чтобы доказать правильность его работы. Применение системы позволяет проводить эффективный и недорогой анализ напряжений и перемещений в несимметричных конструкциях со сдвигающимися стенками и соединительными балками, свободно распределенными в плане.Курс анализа подтвердил преимущества непрерывной структурной модели как удобного инструмента в процессе проектирования. Короткое время получения результатов анализа и использование постпроцессоров, позволяющих графическое представление результатов, позволило интерактивно определять размеры конструкции здания. Обновленное офисное здание было адаптировано для выполнения новых функций и до сих пор успешно функционирует (Рисунок 12).

6. ССЫЛКИ

1. PN-EN 206-1, PN-EN 206-1: 2003, Бетон.Спецификация, характеристики, производство и соответствие, на польском языке.
2. B. Lewicki, et al. «Здания, построенные с использованием промышленных методов», на польском языке, Аркадий, Варшава, 1979.
3. О. Аксоган, Х. М. Арслан и Б. С. Чу, «Анализ вынужденных колебаний жестких связанных сдвигающихся стен с использованием метода непрерывного соединения», Engineering Structures, Vol. 25, No. 4, 2003, pp. 499-506. DOI: 10.1016 / S0141-0296 (02) 00192-X
4. Г. К. Ли и Б.С. Чу, «Непрерывно-дискретный подход к анализу свободных колебаний укрепленных стен с проницаемостью на гибких фундаментах», Международный журнал твердых тел и конструкций, Vol. 33, No. 2, 1996, pp. 249-263. doi: 10.1016 / 0020-7683 (95) 00028-9
5. Я. Вдовицки, Э. Вдовицка и Т. Блащиньски, «Интегрированная система для анализа высотных зданий со сдвигающимися стенками», Материалы Пятого Всемирного конгресса по средам обитания и высоким температурам. Восход: традиции и инновации, Совет по высотным зданиям и городской среде обитания, Амстердам, 1995, стр.1309-1324.
6. J. Wdowicki и E. Wdowicka, «Система программ для анализа трехмерных конструкций стен, работающих на сдвиг», Структурный дизайн высотных зданий, Vol. 2, No. 4, 1993, pp. 295-305. doi: 10.1002 / tal.4320020403
7. J. Wdowicki, E. Wdowicka и T. Błaszczyński, «Система программ для динамического анализа высотных зданий со сдвигающимися стенками», Материалы Международной конференции по легким конструкциям в гражданском строительстве, Варшавский университет.of Technology, Варшава, 1995, стр. 440-445.
8. Э. Вдовицка, Я. Вдовицки и Т. Блащиньски, «Сейсмический анализ высотного здания« Южные ворота »в соответствии с Еврокодом 8», Конструктивное проектирование высотных и специальных зданий, Том. 14, No. 1, 2005, pp. 59-67. doi: 10.1002 / tal.261
9. Еврокод 1: Воздействие на конструкции — Часть 1-4: Общие воздействия — Воздействие ветра на конструкции, на польском языке, PN-EN 1991-1-4: 2008.

Что такое стена сдвига ? — Типы и расположение в зданиях

🕑 Время чтения: 1 минута

Что такое стена сдвига? Стена сдвига представляет собой структурный элемент в железобетонной каркасной конструкции, способный противостоять боковым силам, таким как силы ветра.Стены со сдвигом обычно используются в высотных зданиях, подверженных боковому ветру и сейсмическим силам. В железобетонных каркасных конструкциях влияние силы ветра возрастает по мере увеличения высоты конструкции. Свои практические правила устанавливают ограничения на горизонтальное движение или раскачивание. Для предотвращения бокового прогиба должны быть установлены ограничения:

• Ограничения пользования зданием,
• Неблагоприятное воздействие на поведение ненесущих элементов,
• Ухудшение внешнего вида здания,
• Дискомфорт для пассажиров.

Как правило, относительный боковой прогиб на любом одном этаже не должен превышать высоту этажа, деленную на 500. На рисунке ниже показаны отклоненные профили для поперечной стены и жесткого каркаса. Один из способов ограничить раскачивание зданий и обеспечить устойчивость — увеличить размеры сечения элементов для создания жесткой, устойчивой к моменту рамы. Однако этот метод увеличивает высоту этажа, что увеличивает стоимость строительства. Редко используется для более чем 7-8 этажей.Другой способ — создать жесткие, устойчивые к сдвигу стены, соединенные с гибким каркасом. Это могут быть внешние стены или внутренние стены вокруг лифтовых шахт и лестничных клеток (сердцевина), а иногда и то и другое.

Конструктивные формы или типы стенок сдвига Монолитные стены со сдвигом подразделяются на короткие, приземистые или консольные в зависимости от отношения их высоты к глубине. Обычно поперечные стенки бывают либо плоскими, либо фланцевыми в сечении, в то время как основные стенки состоят из секций каналов. Во многих случаях в стене есть отверстия.Их называют сдвоенными стенками, потому что они ведут себя как отдельные непрерывные секции стены, соединенные соединительными балками или плитами. Обычно стены соединяются непосредственно с фундаментом. Однако в некоторых случаях, когда боковые нагрузки относительно малы и нет заметных динамических эффектов, они могут поддерживаться на колоннах, соединенных передаточной балкой, чтобы обеспечить свободное пространство.

Расположение стен со сдвигом в здании Форма и положение поперечной стенки в плане существенно влияют на поведение конструкции.Конструктивно наилучшее положение для стен, работающих на сдвиг, находится в центре каждой половины здания. Однако это редко бывает практичным, так как это диктует использование пространства, поэтому они располагаются на концах. Такая форма и положение стенок обеспечивают хорошую жесткость на изгиб в коротком направлении, но зависят от жесткости каркаса в другом направлении. Такое расположение обеспечивает хорошую жесткость на изгиб в обоих направлениях, но может вызвать проблемы из-за ограничения или усадки. То же самое и с одинарным сердечником, но у которого нет проблем с ограничением усадки.Однако этому устройству не хватает хорошей жесткости на кручение по сравнению с предыдущими устройствами из-за эксцентриситета сердечника. Если сердечник остается в этом положении, то он должен быть специально рассчитан на кручение. Во избежание этого гораздо предпочтительнее принять симметричное расположение. Подробнее: Что такое фундамент в строительстве? Назначение и функции фондов Как предотвратить ошибки при составлении плана здания на земле? Типы экономичных систем перекрытий железобетонных зданий Типы сборных элементов в здании

Монтаж

ООО «Современные бетонные конструкции» осуществляет монтаж зданий и сооружений из сборного железобетона собственного производства.

Проведя сравнительный анализ различных способов строительства зданий и сооружений в Республике Беларусь и взяв за основу опыт европейских стран, можно выделить множество преимуществ использования железобетонных конструкций, изготовленных с использованием новейших технологий. технологии в строительстве.

Вот основные аргументы в пользу сборного железобетона:

Технологию сборного железобетона можно рассчитать с учетом мельчайших деталей.Имея комплект готовой продукции, вы можете разработать программу строительства на год вперед, заранее выпустить железобетонные изделия, хранить их на территории завода и, как только появится необходимая для строительства площадка, сразу приступить к монтажу. монтаж дома. После того, как сборные элементы доставлены на объект, строителям необходимо собрать каркас. При работе с железобетонным каркасом и железобетонными изделиями не требуется большого количества рабочих и специалистов высокой категории.На строительной площадке крупнопанельного домостроения хватит нескольких бригад квалифицированных монтажников и сварщиков по 10-15 человек.

Таким образом обеспечивается значительное сокращение сроков строительства при минимальных трудозатратах.

Монолитный дом возводится прямо на месте и при его строительстве не используются готовые модули. Бетон, залитый в опалубку, должен осесть и затвердеть, что займет не менее 2-3 недель.Для заливки новой порции опалубку придется разобрать и переустановить: все это занимает много времени, особенно в больших многоэтажных проектах. Поэтому часто затягивается сам процесс монолитного строительства. В отличие от строительства типового дома 12-18 этажей по монолитной технологии, которое занимает от 18 до 24 месяцев, панельное домостроение сокращается в среднем до 6-12 месяцев.

Таким образом, одним из преимуществ строительства с использованием железобетонных конструкций является то, что они позволяют намного быстрее собирать изделия по сравнению со строительством с конструкциями из других материалов.Срок строительства можно сократить почти в 2 раза. В результате снижаются затраты на строительной площадке, затраты на заработную плату сотрудников и затраты на машины и оборудование. Жители быстрее заселяются в дом, и соответственно быстрее приходит прибыль от вложений в строительство дома.

Еще одно преимущество строительства сборных железобетонных конструкций по сравнению с монолитным строительством — это возможность проводить строительно-монтажные работы в любое время года.Монтаж панелей может производиться при температуре от +40 ° до –20 ° С. Другими словами, строительство может вестись в любую погоду, что обеспечивает непрерывный круглогодичный цикл строительства.

В случаях возведения монолитных конструкций процесс бетонирования необходимо проводить при температуре не ниже + 5 ° С. Зимой кладку проводят при температуре -15 ° С с обязательным подогревом бетонной смеси, что приводит к снижению его качества и требует значительных энергозатрат, либо с применением специальных добавок, позволяющих бетонировать при низких температурах.Но в любом из этих случаев стоимость строительства возрастает.

Еще одно важное преимущество крупнопанельного домостроения — качество. Качество железобетонных изделий обеспечивается внедрением интегрированной системы менеджмента качества ISO 9001-2015 (подтверждено международным сертификатом соответствия TUV CERT). Сборные элементы производятся в закрытом цехе, где строго контролируется качество продукции.

Каждая панель изготавливается с гарантированным качеством и доставляется на строительную площадку в готовом виде.Кровля устанавливается сразу после установки несущих конструкций, поэтому временные защитные брезенты из синтетических материалов не требуются. Вы можете сразу приступить к монтажу электрики и установке влагочувствительных материалов (дерево, гипс) без риска повреждения конструкций дома плесенью или окружающей средой, вредной для здоровья жителей.

В случае использования монолитных технологий для обеспечения высокой прочности и прочности конструкции, процесс заливки бетона происходит на строительной площадке и должен осуществляться непрерывно и одновременно во многих направлениях, а значит любая ошибка может привести к серьезным дефектам. .

Большое количество железобетонных изделий обеспечивает звукопоглощение лучше, чем другие более легкие строительные материалы или конструкции.

Обобщая вышесказанное, можно с уверенностью сказать, что крупнопанельное домостроение имеет множество преимуществ перед другими видами строительства:

• Минимальное время строительства;
• Экономия на трудозатратах;
• Улучшенная звукоизоляция;
• Пониженное потребление энергии;
• Повышенный уровень огнестойкости;
• Большие возможности для дизайна и декорирования;
• Качество, соответствующее международным стандартам в строительстве.

Наши сертификаты

СЕЙСМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ МОНОЛИТНЫХ ЗДАНИЙ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ОСНОВАНИЯ

(1)

1543 | P a g e

СЕЙСМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

МОНОЛИТНОЕ ЗДАНИЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНО

С ОСНОВНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

Ambrish G 1

, H Sharada Bai 2

1

Ученый-исследователь

,

Dept of Civil Engg,

UVCE, Бангалорский университет, Бангалор (Индия)

2

Профессор (Rtd.)

,

Департамент гражданского строительства,

UVCE, Университет Бангалора, Бангалор (Индия)

РЕФЕРАТ

В городских районах потребность в новых жилых помещениях растет, а предложения недостаточны. Дом Стандарты и методы строительства постоянно совершенствуются, чтобы отражать разнообразные и непоследовательные экономических обстоятельств, общественной морали, обычаев и технических достижений.Одна из таких передовых технологий, что возникла в последнее время — это «монолитная монолитная железобетонная строительная система». Модель Количество построенных по данной технологии зданий постоянно увеличивается и значительно увеличивается количество современных высоких Эта технология применяется в высотных зданиях , поскольку она позволяет строить быстрее, надежнее и экономичнее. вариантов. С ростом использования многоэтажных конструкций в Индии и во всем мире анализ таких Значительное значение имеет построек.В многоэтажных зданиях сейсмические силы будут иметь очень сильное воздействие на любую форму конструкции. В случае землетрясения основное нападение на любое здание происходит из-за переходные поперечные силы. Упругая прочность, неупругая деформируемость, демпфирующие свойства и их сочетание обеспечивает сейсмостойкость любой конструкции. Техника базовой изоляции очень хороша эффективен для повышения структурной безопасности и целостности от сильных землетрясений.В этой статье три Анализ спектра размерного отклика выполнен в ETABS 16.0.0 для детального исследования сейсмического сигнала Ответ 7-этажного монолитного дома из железобетона (ЖБИ) G + с изоляцией фундамента и закрепленным База при воздействии сейсмических сил. Параметры отклика, такие как модальный период времени, базовый сдвиг, Смещения, ускорения сюжета сравниваются между базовой изолированной и усиленной фиксированной базой Бетонное монолитное здание.

Ключевые слова: изоляция основания, ETABS, фрикционный маятниковый подшипник, монолитная конструкция,

Спектральный анализ ответа

I. ВВЕДЕНИЕ (2)

1544 | P a g e

для повышения эффективности проекта. Внедрение новейших и экономичных технологий имеет важное значение для обеспечение доступным жильем постоянно растущего населения нашей страны [1, 2].

Монолитное строительство на месте подходит для строительства нескольких домов за короткий срок с использованием опалубки. для стен и перекрытий вместе за одну непрерывную заливку. Проемы для окон, дверей и т. Д. Размещаются на месте. перед бетонированием. Готовые изделия, такие как лестничные марши, фасадные панели, чайджи, включены в состав. Чтобы обеспечить быстрое строительство, раннее снятие опалубки осуществляется путем отверждения горячим воздухом или отвердители.Это одно из главных преимуществ по сравнению с другими современными методами строительства.

Прочные и прочные высококачественные алюминиевые опалубочные панели для стен и перекрытий собираются вместе на заводе сайт (рис. 1) [3]. Бетон, произведенный на бетонных заводах со строгим контролем качества, вывозится на объект. в транзитных смесителях и разливается по формам (рис. 2). Высококачественные алюминиевые опалубочные панели обеспечивают единообразие размеров. После снятия опалубки достигается высокое качество отделки бетона до допустимого. допуски и вертикальность.Благодаря высокому качеству отделки штукатурка не требуется. Также нет

Требование

для заполнения стен и оштукатуривания кирпичной кладки, так как большая часть конструкции отливается за один раз.

Рис.1 Монтажная опалубка стен при монолитном строительстве

(Источник: http://www.hombalegroup.com/monolithic-construction-methology.html)

Рис. 2 Вид заливки бетона в возведенную опалубку

(3)

1545 | P a g e

Землетрясения — естественные последствия непрерывной эволюции нашей планеты.Гражданское строительство постоянно улучшение способов борьбы с этим природным явлением. В ответ на разрушение недавним / прошлым подземные толчки в густонаселенных районах, сейсмические коды были улучшены с целью улучшения сейсмических производительность на фоне технологического развития во всем мире, включая Индию.

Сейсмостойкое проектирование конструкций во всем мире в основном основывалось на концепции пластичности конструкции.Значительных повреждений зданий при сильных сотрясениях грунта можно избежать, изменив конструкцию. особенности через внешние помехи, так что во время сильного сотрясения грунта потребность меньше проектной прочность конструкции. Для повышения структурной безопасности и целостности конструкции, эффективно и надежно. требуются методы сейсмостойкого проектирования, основанные на концепциях структурного контроля. Изоляция сейсмической базы и энергия Рассеяние — это некоторые из подходов, принятых для повышения сейсмостойкости конструкции.„Сейсмическая база Изоляция ‟- один из самых благоприятных вариантов среди доступных конструктивных концепций, который в настоящее время внедряется. для новых конструкций и модернизации существующих конструкций.

1,1 Изоляция основания

Изоляция основания — это метод, обеспечивающий сейсмостойкость конструкции. Базовая изоляция не может претендовать на здание «сейсмостойкое», но оно значительно снижает силы и межэтажные сносы внутри здания и так ограничивает ущерб [Charleson & Allaf (4)].Изоляция основания изменяет реакцию конструкции на землетрясение, чтобы земля могла двигаться под конструкцией, не передавая движения грунта в структура [Келли (5)].

Система базовой изоляции, состоящая из эластомерных подшипников и фрикционных механизмов скольжения, разъединяет конструкции от боковых движений грунта, вызванных сейсмическими силами, а также обеспечивают очень жесткую вертикальную компонент между базовым уровнем надстройки и основанием (фундаментом).Базовая изоляция расширяет основной период времени и рассеивает энергию при затухании. Неструктурные компоненты закреплены за счет уменьшение повреждений, вызванных ускорением и ускорением, что приводит к защите ценных и чувствительных содержание структуры [Torunbalci & Ozpalanlar (6)]. Система изоляции основания значительно снижает сносы этажей, сейсмические силы и неупругие деформации, позволяющие избежать повреждений, которые могут возникнуть в здании во время землетрясение. Этот вопрос особенно актуален для общественных зданий из-за их высокой известности [Рыбаков и Исхаков (7)].

(4)

1546 | P a g e

для их сейсмического проектирования. Оценка реакции на землетрясение, параметрический анализ и сейсмический параметр Оптимизация зданий с изолированным основанием — некоторые серьезные проблемы при проектировании конструкций с изолированным основанием [Huang, Рен и Мао (11)].

Большинство предыдущих исследований, связанных с изоляцией основания, проводилось по отклику балки-колонны. каркасная конструкция, снабженная системами базовой изоляции для сейсмостойкости [12, 13].Настоящая статья оценивает реакцию 7-этажного железобетонного монолитного жилого дома G + на сейсмические сил с использованием метода спектра реакции в программном обеспечении ETABS с фиксированной базой и изолированной базой. Здание такой же, как и в предыдущем исследовании, в котором сейсмическое поведение монолитного здания с фиксированным основанием было по сравнению с традиционным балочно-колонным домом с неподвижным основанием [14]. Анализ спектра отклика метод линейного динамического статистического анализа, который измеряет эффект от каждого режима вибрации, чтобы указать вероятный максимальный сейсмический отклик существенно упругой конструкции.

II.ОБЪЕКТ

Основной целью данной работы является оценка реакции монолитного жилого дома с ж / б, цоколь изолирован с помощью маятниковых подшипников качения по сравнению с подшипниками с неподвижным основанием при воздействии различных нагрузки, включая сейсмические нагрузки во всех четырех зонах, как указано в Таблице 1, с учетом типа грунта I (твердый грунт) в соответствии с ИС 1893-2002 [14].

Таблица-1: Классификация сейсмических зон по коду IS

Зона II III IV V

Интенсивность Низкая Средняя Тяжелая Очень тяжелая

Коэффициент зоны 0.10 0,16 0,24 0,36

III. МЕТОДОЛОГИЯ (5)

1547 | P a g e

Рис. 3 Архитектурный план этажа жилого дома

3.1 Нагрузки

Постоянные и динамические нагрузки рассматриваются в соответствии с положениями IS 875-1987 [16,17, 18].

3.1.1 Собственные нагрузки

Отделка пола: 1,5 кН / м2

Затонувшие области: 1 X (0,45 — 0,15) X 7,85 = 2.35 кН / м2

3.1.2 Живые нагрузки (жилой дом)

Нагрузка на все помещения: 2 кН / м2

Нагрузка на балконы, лестницы, коридоры и магазин комнаты: 3 кН / м2

Нагрузка на плиту крыши: 1,5 кН / м2

3.1.3 Сейсмические нагрузки

Сейсмические нагрузки в эквивалентном статическом методе и методе анализа спектра отклика применяются к структурные модели по коду ИБ.

IV.МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ (6)

1548 | P a g e

Таблица 2. Детали здания и нагрузки

Здание монолитное (ПКК) Кол-во этажей Цокольный +7 этажей

Высота каждого этажа 3,15 м Ж / б стена толщиной 160 мм

Плита толщиной 150 мм

Глубина фундамента 1,5 м Количество лифтовых стержней 2

Размер сердечника лифта 2,05 м X 2,15 м

Толщина основной стенки лифта 160 мм

Бетон M25

Арматура Fe 500 Тип почвы I (Твердый грунт)

Таблица 3.Свойства подшипников FPS

Линейная эффективная жесткость U1 15000000 кН / м Нелинейная эффективная жесткость U1 15000000 кН / м

Линейная жесткость U2 и U3 750 кН / м Нелинейная жесткость U2 и U3 15000 кН / м

Коэффициент трения, медленный U2 и U3 0,03

Коэффициент трения, быстрый U2 и U3 0,05 Параметр скорости U2 и U3 0,04

Радиус скольжения U2 и U3 2,23 м

(7)

1549 | P a g e

Рис 5.Трехмерный вид ЖК монолитного здания модели

Рис.6. Фасад монолитного жилого дома модели

4.1 Ж / б монолитное здание — несъемное основание

Для анализа ЖБ Монолитного здания с фиксированным основанием модели конструкции создаются для сейсмические зоны, указанные в таблице 1 для грунта типа 1 (твердый грунт)

4.2 Ж / б монолитное здание — изолированное основание

Для созданных моделей изолированное основание моделируется как изолятор трения свойств звена в ETABS.Свойства Изоляторы взяты из журнальной статьи, опубликованной Torunbalci и Ozpalanlar [6]. Свойства рассматриваемых маятниковых подшипников качения приведены в таблице 3.

(8)

1550 | P a g e

номер и положение изоляторов. Рассмотрены номера изоляторов 14, 26, 44, 68 и 92. Чтобы получить оптимальное количество изоляторов, исходя из результатов анализа каждой модели Базовое количество изоляторов на сдвиг об / с График построен и представлен на рис.7.

Рис.7. Изменение базового сдвига, об / с Количество изоляторов

На рисунке 7 ось x представляет количество изоляторов, а ось y представляет значения базового сдвига для соответствующее количество изоляторов. Из приведенного выше графика можно увидеть, что базовое значение сдвига, постепенно уменьшается с уменьшением количества изоляторов и насыщается от 26 номеров изоляторов. Этот Показанием считается оптимальное количество изоляторов, которое может быть представлено в виде 26 цифр.Местоположение Из 26 номеров рассматриваемых в модели ETABS изоляторов показано на рис.

Рис. 8 Расположение изоляторов на 26 номеров, рассматриваемых в Модели.

V. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ (9)

1551 | P a g e

5.1 Модальный период времени и частота

Период времени первого режима вибрации — Фундаментальный период. Сравнение модального периода времени и частоты между базовой изолированной структурой (BIS) и фиксированной базой (FB), монолитное здание RC указано в Таблица 4.Уменьшение основной частоты приводит к увеличению основного периода времени конструкции. Это самая важная цель и результат практики базовой изоляции, которая может в первую очередь устранить разрушительные последствия. толчки землетрясения. Преобладающий период постройки удлиняется для цокольного изолированного здания как ожидал.

Таблица 4. Сравнение модального периода времени между базовой изолированной структурой (BIS) и фиксированной базой (FB)

ЖК монолитное здание

Режим

Изолированная конструкция основания Конструкция неподвижного основания Период, сек. Частота, циклов / сек Период, сек. Частота, циклов / сек

1 4.281 0,234 0,165 6,07 2 4,279 0,234 0,112 8,92

3 3,593 0,278 0,111 9,01 4 0,093 10,72 0,048 20,84

5 0,058 17,23 0,037 27,07

6 0,058 17,33 0,036 27,76 7 0,043 23,40 0,028 36,17

8 0,043 23,46 0,028 36,19

9 0,035 28,72 0,025 40,25 10 0,035 28,78 0,022 46,45

Период времени первого режима для фиксированного основного состояния составляет 0,165 с и 4,281 с для изолированного основного состояния.В модальные периоды времени постоянны во всех четырех сейсмических зонах как для стационарного, так и для изолированного базового здания соответственно, поскольку период времени зависит от массы и жесткости конструкции, которые остаются неизменными.

одинаково во всех четырех сейсмических зонах.

5.2 Базовые ножницы

Сейсмический сдвиг основания (VB) — это произведение суммы сейсмических масс на разных уровнях пола на сейсмические

Коэффициент

.Как видно из Таблицы 5, для монолитного здания из Ж / Б с системой изоляции фундамента сдвиг основания значительно сокращается.

(10)

1552 | P a g e

Таблица 5. Сравнение базового сдвига

Зона База Изолированное здание,

кН

Здание стационарной базы

кН

II 339 3625

III 542 5800

IV 813 8699

В 1219 13048

5.3 Максимальное смещение этажа

Боковое смещение — это деформация конструкции, вызванная приложением боковых сил. Для Для сравнительного исследования выбраны максимальные смещения этажей по боковым направлениям. Для базы изолированной В здании наблюдается заметное поперечное смещение у основания, как показано на Рис. 9–14. Исправлено базовые модели имеют нулевое смещение в основании. Для зданий, изолированных от фундамента, изменение бокового смещения составляет незначительно на больших высотах, тогда как боковое смещение значительно увеличилось в случае неподвижного основания строительство.При сравнении между уровнем первого этажа и уровнем крыши здания для изолированных базовых моделей смещение постоянно как по оси x, так и по оси y. Тогда как в моделях с фиксированной базой увеличение составляет примерно 19 раз. для направления x и 28 раз для направления y соответственно, что приводит к незначительному смещению между этажами. Максимум смещение составляет 0,000058 для изолированного основания и 0,000096 для стационарного здания.

Рис. 9. Изменение максимального смещения этажа в направлении Х базовое изолированное здание

(11)

1553 | P a g e

Рис 11.Изменение максимального смещения этажа в направлении X как для базового изолированного здания, так и для

стационарное здание

Рис. 12. Изменение максимального смещения этажа в направлении Y, базовое изолированное здание

(12)

1554 | P a g e

Рис14. Изменение максимального смещения этажа в направлении Y как для изолированного базового здания, так и для фиксированного

базовый корпус

По сравнению с зоной II смещения в направлениях x и y увеличиваются на 1.6 раз для зоны III, 2,4 раза для зоны IV и в 3,6 раза для зоны V как в моделях с изолированным основанием, так и в моделях с фиксированным основанием.

5.5 Ускорение этажей

Цель сейсмической изоляции основания — уменьшить ущерб от землетрясения, который включает в себя структурную систему и неструктурные элементы, такие как строительные части, компоненты и содержимое. Уменьшение ускорения пола приводит к уменьшение неструктурных повреждений. Из-за ускорения, вызванного землетрясением, конструкция также получает ускорение с усилением входного ускорения движения грунта.Силы инерции из-за ускорение пола приведет к повреждению таких компонентов, как потолок, а также содержимого на полу. Здание может быть сконструирован более жестким, чтобы уменьшить сносы и затраты на повреждение, из-за чего ускорения пола имеют тенденцию быть выше в более жестких зданиях, следовательно, урон, связанный с ускорением, будет увеличиваться.

(13)

1555 | P a g e

Рис. 16. Изменение максимального ускорения этажа в направлении X для здания с фиксированным основанием

Рис 17.Изменение максимального ускорения этажа в направлении X как для изолированного, так и для неподвижного основания

корпус

(14)

1556 | P a g e

Рис.19. Изменение максимального ускорения этажа в направлении Y для здания с фиксированным основанием

Рис. 20. Изменение максимального ускорения этажа в направлении Y как для изолированного, так и для неподвижного основания

корпус

Когда исследуются ускорения этажа, можно заметить, что достигается за счет изоляции цоколя монолитного дома из ж / б.Изменение ускорения этажа по x и y направления во всех четырех зонах показаны на рис. 15 и 20. При сравнении изолированного основания и фиксированного основания В базовых изолированных моделях ускорение этажа снижается примерно на 95%.

В изолированных базовых моделях ускорение этажа постоянно и почти одинаково как по оси x, так и по оси y. В фиксированной базовые модели, по сравнению с нижним и верхним этажами здания, ускорение этажа увеличивается на 12.6 раз по оси x и 2,5 раза по оси y.

(15)

1557 | P a g e

VI. ВЫВОДЫ

Сделана попытка исследования монолитного 7-этажного жилого дома G + из железобетона по образцу трехмерная структура в программном обеспечении ETABS для изучения сейсмического отклика с изолированным основанием и фиксированным основанием состояние расположено во всех четырех сейсмических зонах с типом грунта I (твердый грунт).

1. Увеличение основного периода основной системы изоляции приводит к уменьшению максимальной ускорение и, следовательно, уменьшение сил, вызванных землетрясением в конструкции.

2. Для монолитного дома из ж / б с системой изоляции фундамента сдвиг в основании значительно уменьшается. В снижение составляет 91% для грунта I типа по сравнению с монолитным монолитным зданием с фиксированным основанием во всех зонах.

3. Для изолированных базовых моделей смещение между уровнем цокольного этажа и уровнем крыши является постоянным как по оси x, так и по оси x. y направления. В моделях с фиксированным основанием смещение между уровнем первого этажа и уровнем крыши увеличивается на примерно 19 раз по оси x и 28 раз по оси y соответственно.

4. Пиковое ускорение этажа в изолированном базовом здании уменьшается примерно на 95%, когда по сравнению со стационарным базовым зданием.

5. По сравнению с зоной II сдвиг основания, смещения и ускорения этажа увеличиваются в 1,6 раза для Зона III, 2,4 раза для зоны IV и 3,6 раза для зоны V как в моделях с фиксированным основанием, так и в моделях с изолированным основанием в почве тип I.

Результаты показывают, что изоляция основания очень эффективна для уменьшения сейсмической реакции конструкции .

ССЫЛКИ

[1] http://www.builtconstruction.in/fasttrackconstruction/industryinteraction/monolithicconstructiontechnology/ [2] http://www.masterbuilder.co.in/monolithic-constuction-technology-booster/

[3] http://www.hombalegroup.com/monolithic-construction-methology.html

[4] А. В. Чарльсон и Н. Дж. Аллаф (2012) «Стоимость изоляции базы и страхования от землетрясения в Новой Зеландии»

Конференция Новозеландского общества инженеров-сейсмологов (NZSEE), документ №-41

[5] T E Kelly «Изоляция основания конструкций — рекомендации по проектированию» Holmes Consulting Group Ltd (200 1). [6] N Torunbalci & G Ozpalanlar «Анализ реакции на землетрясение в среднеэтажных зданиях, изолированных с помощью различных элементов .

методы сейсмоизоляции »14-я Всемирная конференция по сейсмостойкости, 12-17 октября,

2008, Пекин, Китай (2008)

[7] Рыбаков Ю. и Исхаков И. «Экспериментальные методы выбора параметров изоляции основания для общественных мест»

Здания »The Open Construction and Building Technology Journal, 2008, 2, (2008) 1-61

[8] J M Kelly «Сейсмостойкая конструкция с резиной», 2-е издание, Лондон: Springer-Verlag (1997). [9] H Monfared, A Shirvani & S. Nwaubani «Исследование изоляции сейсмической базы от практического ».

перспектива »Международный журнал гражданского строительства и строительства, Том 3, Выпуск 3 (2013).

[10] С. А. Кабир и К. С. Кумар (2014) «Сравнение двух аналогичных зданий с базой и без нее

Isolation »Международный журнал передовых исследовательских идей и инноваций в технологиях, Том-1,

(16)

1558 | P a g e

[11] Д. М. Хуанг, В. X. Рен и Ю. Мао (2013, ) «Модифицированный спектр реакции конструкции с наложением сложных мод .

Методика и оптимизация параметров линейных сейсмических опорно-изоляционных сооружений »Техно Пресс-Землетрясение и сооружения, Том-4, ПП: 341-363.

[12] С. К. Джайн и С. К. (Thakkar 2004) «Применение изоляции основания для гибких зданий», 13-й мир,

Конференция по сейсмической инженерии Ванкувер, Британская Колумбия, Канада, 1-6 августа 2004 г. Документ № 1924

[13] Х Шарада Бай, П. Чайтра, Анси Мэтью и Дж. Амбриш «Корреляционный анализ сейсмического отклика .

Многоэтажные конструкции с изоляцией от цоколя », Международный журнал наук о Земле и инженерии ISSN 0974-5904, т.09, No. 05, октябрь, 2016, стр. 1938-1946

[14] Б. Прадип, К. С. Шива Кумар и Г. Амбриш «Исследование сейсмического поведения обычных и железобетонных стен .

, здание », Международный журнал исследований в области техники и технологий eISSN: 2319-1163, pISSN:

2321-7308 (2016).

[15] IS: 1893 (2002) «Индийский стандартный свод правил для критериев сейсмостойкости конструкции .

конструкции, Часть-1: Общие положения и здания »Бюро стандартов Индии, Нью-Дели

[16] CSI (2016). Компьютерная программа ETABS, Computers and Structures, Inc., Беркли, Калифорния.

[17] IS 875: 1987 , «Свод практических правил по расчетным нагрузкам (кроме землетрясений) для зданий и сооружений: ». Часть I Статические нагрузки — Удельный вес строительных материалов и хранимых материалов »(Вторая редакция), Бюро Indian Standards, Нью-Дели, август 2001 г.

[18] IS 875: 1987, «Свод практических правил по расчетным нагрузкам (кроме землетрясений) для зданий и сооружений:

Монолитное строительство многоэтажных домов: технология, требования

За последние несколько десятилетий монолитное строительство многоэтажных домов стало настоящим прорывом для всей строительной отрасли.Конструкции таких сооружений содержат минимальное количество несущих элементов в виде колонн, капитальных стен и пилонов, что открывает возможности для более рационального практического использования сэкономленной жилой площади.

Причины роста популярности монолитного строительства

В настоящее время появление широкого ассортимента новых материалов и развитие инновационных строительных технологий значительно упрощают процесс монолитного возведения конструкций, делая его более экономичным и быстрым.

Выполняя строительство монолитного дома своими руками, будущий владелец жилья понимает, что при обустройстве помещения его фантазия будет ограничена только внешними стенами здания. Именно при строительстве частного дома по монолитной технологии можно выделить достаточное пространство для организации уютного и в то же время достаточно широкого кухонного пространства, создания просторных гостиных, гардеробных, оформления интерьера в виде студии.

Преимущества реализации монолитных проектов строительные компании прекрасно понимают как строительные компании, так и профессиональные риелторы, так как из года в год количество желающих жить в квартире или доме из железобетона только увеличивается.

Строительство монолитных домов: технология и основные этапы

Процесс строительства жилья по технологии монолитного строительства включает следующие этапы работ:

• закладку прочного фундамента;
• монтаж каркаса на основе арматуры;
• укладка бетона;
• установка опалубки;
• опалубка или снятие опалубки (в случае использования съемной технологии укладки).

На строительных площадках при возведении монолитной опалубки дома заливаются бетонной смесью с помощью мощных бетононасосов. Если говорить о конструктивной схеме таких конструкций, то здесь основной упор делается на прочные диафрагмы и стержни жесткости, которые обычно образуются в зоне лифтовых и лестничных зон. Эти элементы отвечают за устойчивость монолитного здания.

Строительство монолитных домов предполагает разделение межквартирного и внутриквартирного пространства за счет устройства кирпичных стен.В последнее время в качестве альтернативы кирпичу для этой цели все чаще используются перегородки из перлита и гипсокартона. Такой подход к разделению пространства сокращает время ввода жилья в эксплуатацию с момента закладки фундамента более чем в 5 раз. К тому же разделение жилого помещения таким способом не требует затрат особых сил на отделку поверхности, ведь на гипсокартон можно сразу нанести обои или краску.

Материалы

При строительстве капитальных сооружений по томонолитной технологии, помимо использования таких важнейших компонентов, как бетон и металлическая арматура, большинство крупных компаний ориентируются на использование несъемной опалубки из пенополистирола.Такие конструктивные элементы будущего монолитного дома выполнены в виде полости внутри пенополистирольного блока, составляющими которого являются две панели, соединенные перемычками. Панели и перемычки изготавливаются из того же материала или из прочного пластика. Пенополистирол отличается действительно незначительным весом, поэтому способствует легкому, быстрому монтажу.

Особенности возведения монолитных конструкций

Что такое монолитное строительство многоэтажных домов? Технология довольно простая, но в то же время имеет свои отличительные особенности.Основные работы, как и в случае с любыми другими технологиями строительства, начинаются с закладки фундамента. От качества всего здания будет зависеть, насколько качественным и выверенным будет фундамент монолитной конструкции.

По завершении всех организационных мероприятий, после завершения необходимых земляных работ, производится установка специально подготовленных каркасов арматуры, а также закладных элементов монолитного фундамента. Далее, при наличии готового фундамента и каркасных элементов конструкции, включая устройство дренажных коммуникаций и системы гидроизоляции, начинается процесс устройства перекрытий из монолитного железобетона.

Строительство домов из монолитного пенобетона при возведении колонн, стен, лифтовых шахт и пилонов необходимо применение щитовой опалубки, входящей в состав монолитных перекрытий. При организации перекрытий в первую очередь монтируется опалубка, куда впоследствии монтируется каркас арматуры.

Одним из важнейших этапов возведения капитального монолитного сооружения является разработка точного проекта выбора положения опалубки.Этот вопрос решается за счет применения опыта квалифицированных специалистов и привлечения персонала геодезических служб.

Процесс бетонирования монолитных конструкций

Бетонирование конструкций, возводимых по технологии монолитного строительства, производится путем плотного равномерного распределения заранее приготовленной бетонной смеси в опалубке. Для уплотнения бетона, залитого в опалубку с помощью мощных насосов, способных доставить его на значительную высоту, используются специальные вибрационные механизмы.

Строительство монолитно-каркасного дома в зимнее время года имеет свои исключительные особенности. Чтобы уложенный бетон приобрел прочность и вовремя затвердел по разработанному проекту, «зимняя» бетонная смесь формируется с использованием антифриза. В этом случае арматурные каркасы будущей монолитной конструкции комплектуются специальными нагревательными кабелями. Выполнение таких мероприятий при работе в сильные морозы значительно упрощает строительство монолитного кирпичного дома.

Уровень надежности

Строительство каркасно-монолитного дома заключается, прежде всего, в передаче несущих нагрузок на железобетонные колонны, а также перекрытия железобетонных конструкций на монолитный бетон, устойчивый к значительным нагрузкам. Применение этого принципа на практике способствует возведению действительно устойчивого и чрезвычайно надежного каркаса многоэтажной конструкции.

Что касается перегородок, то в монолитных зданиях они носят чисто формальный характер и не выдерживают никаких нагрузок.Приобретая жилье в монолитном доме, вы легко можете отказаться от всевозможных перегородок, оформив собственную квартиру в виде просторной студии с максимально открытым пространством.

От чего зависит качество строительства монолитного дома?

Качество строительных работ Монолитные постройки зависят в первую очередь от наличия гладких полированных конструкций, а также от жесткого контроля за ходом всех без исключения работ. Результаты такого контроля необходимо фиксировать в специальном журнале.В частности, при строительстве монолитно-кирпичного дома необходима тщательная проверка качества обвязки арматурных каркасов, определение точности положения опалубки, контроль надежности бетона, начиная с момента его приема и заканчивая. с приобретением прочности бетонной массы, заливаемой в опалубку.

Цена вопроса

В настоящее время строительство монолитных домов, технология строительства которых была описана выше, позволяет существенно снизить стоимость жилья, готового к заселению.Это происходит из-за высокой скорости строительства, что связано с возможностью использования рабочих процессов с высокой адаптируемостью. Если сравнить цены на жилую площадь в монолитных домах с аналогичной стоимостью в домах сборного типа, то здесь этот показатель на 10-15% ниже.

Преимущества монолитного строительства

Почему сегодня предпочтительнее монолитное строительство многоэтажных домов? Технология возведения таких зданий имеет следующие преимущества:

• долгий срок службы;
• неограниченные возможности планировки и внутреннего дизайна помещения;
• максимальная скорость строительных работ;
• наличие улучшенных звуко- и теплоизоляционных характеристик за счет отсутствия стыков, швов и пустот на поверхностях;
• снижение расхода материалов.

Недостатки монолитного строительства

Несмотря на внушительный ряд очевидных достоинств, монолитное строительство многоэтажных домов имеет ряд минусов. Технология не лишена недостатков, но они касаются в первую очередь хода строительства и не имеют отношения к качеству готовых конструкций. К основным недостаткам монолитного строительства можно отнести:

• вероятность серьезных задержек в срочном выполнении плана в случае ухудшения погодных условий, затрудняющих заливку опалубки бетоном;
• Необходимость выполнения всех строительных работ на открытом пространстве, что создает определенные трудности и неудобства для специалистов строительных бригад.

Заключение

В статье мы подробно рассмотрели монолитное строительство многоэтажных домов. Технология их возведения позволяет в кратчайшие сроки ввести в эксплуатацию многоэтажные жилые дома. Это, в свою очередь, является очевидным преимуществом не только для строительных компаний, которым необходимо точное выполнение плана, но и для будущих домовладельцев, приобретающих жилую площадь задолго до начала работ по возведению многоквартирного дома.

Используя сплошную опалубку в качестве основы и сплошную металлическую арматуру, гораздо труднее допустить критическую структурную ошибку или дефект в структуре конструкции. Конструкция монолитных многоэтажных домов, построенных по последним стандартам, такова, что они обладают высочайшей сейсмостойкостью. Стены, пол и потолок максимально ровные, поверхности лишены всевозможных швов и пустот.

Только при возведении монолитных конструкций жилого назначения открываются огромные возможности для реализации разнообразных объемных и пространственных решений, что само по себе увеличивает эксплуатационные характеристики здания.

Что касается уровня экологичности монолитных построек, которые по сути представляют собой только бетонные боксы оригинальной конструкции, то строительные компании предусматривают возможность создания кирпичной облицовки и перегородок. Именно кирпич вместе с гипсокартоном и другими обычными перегородками имеет высший уровень экологической безопасности.