|
Материалы

Конструктивный и статический анализ современных многоэтажных гражданских зданий


Строительство доступного жилья давно назревший и очень давний вопрос России. Кардинальное решение этой проблемы связано с модернизацией и переналадкой заводов строительной индустрии, и в первую очереди ЖБИ, созданием новых конструктивных схем, наиболее полно отвечающих поставленной задаче. При традиционном подходе здание растет последовательно: возводят стены первого этажа, на них укладывают перекрытия, потом снова стены, снова перекрытия и так далее – шаг за шагом. Основная нагрузка сосредотачивается на тех стенах, которые являются несущими, удерживающими межэтажные перекрытия. Недостатком такого метода традиционного строительства является большая трудоемкость, низкая скорость и высокая стоимость строительства.

Такому традиционному методу есть реальная альтернатива в виде каркасных технологий. При этом вначале возводят каркас – своего рода скелет здания, который постепенно обрастает наружными и внутренними стенами и перегородками. Поскольку все внутренне пространство такого здания является единым и свободным от несущих стен, то оно может быть разделено перегородками на помещения любой площади и конфигурации. Таким образом, проектировщик и заказчик получают практически неограниченную свободу формирования внутреннего архитектурного пространства. Это в полной мере относится и к внешнему облику здания, который может быть украшен индивидуальными архитектурными элементами. Тем самым исчезают однотипные многоэтажные «коробки», которых так много в городах России. Каждое здание становится индивидуальным, получат свое лицо. При этом скорость строительства возрастает в несколько раз, что неизбежно сказывается на снижении его стоимости. Поэтому развитие 4аракасныхтехнологий многоэтажного домостроительства 0- один из кратчайших путей для получения доступного жилья.

В мае 1991 СовМин Белоруссии утвердил Программу «Разработать новую конструктивную схему жилых и общественных зданий на основе безригельного каркаса, применение рациональных конструктивно-технологических решений и эффективных материалов, обеспечивающую гибкие объемно-планировочные решения и снижение массы зданий в 1,7…2,0 раза». На основании этих разработок был сконструирован сброно-монолитный каркас многоэтажного здания из сборных колонн и плит и монолитных ригелей. С наибольшими размерами сеток колонн 6.0х6.6 м и 6.4х6.4 м. в плоских перекрытиях этих зданий были применены типовые широко распространенные многопустотные железобетонные плиты с выпусками за их торцы коротышей рабочей арматуры небольшой длины. Торцы плит укладывали инвентарные подмости, установленные по осям колонн, на расстоянии 300-400 мм друг от друга, позволяющим после соответствующего армирования создавать монолитные железобетонные плоские ригели, жестко соединенные с плитами.

Учет продольного распора плит состава такого перекрытия позволили существенно (на 15…20%) сохранить расход стали. По отношению к безкаракасным крупнопанельным зданиям расход материалов был снижен в 1,2 – 1,5 раза, а по отношению к кирпичным стеновым системам в 2,5…3 раза, что свидетельствует о высокой экономической эффективности этого конструктивного решения.

Такие здания белорусской технологии проходили многочисленные натурные испытания на воздействия вертикальных и горизонтальных нагрузок. В последние годы такими исследованиями были подвергнуты каркасы 18-ти и 10-ти этажных жилых домов в г. Белгороде; 10-ти этажное жилое здание в г. Орле и др. Во всех испытаниях при действии на перекрытия нормативных нагрузок интенсивностью от 3,50 до 5,50 кПа (без учета собственной массы перекрытий), ширина раскрытия трещин в наиболее напряженных сечениях в несущих ригелях (у колонн) не превышала 0.15 мм, и , как правило, находилась в пределах от 0.01 до 0.08 мм. При действии расчетной нагрузки в 5,0…6,6 кПа (без учета собственной массы перекрытий) относительные деформации бетона сжатой грани нигде не превышали величины 3*10-4 , что составляет примерно 10…12% от предельной сжимаемости бетона.

К некоторым недостаткам сборно-монолитных каркасов белорусской технологии следует отнести значительное насыщение металлом стыков сборных колонн и большое количество сварных работ.

Чтобы расширить возможности таких каркасов для применения в зданиях повышенной этажности были проведены новые исследования и разработана новая конструкция сборных колонн с бессварными стыками – «штепсельное соединение». При этом арматурные выпуски верхней колонны входят каналы нижней с последующим замоноличеванием каналов полимерцементными составами. Впервые проведенные в 2005г. в Белгороде на кафедре ГСХ БГТУ им. В.Г. Шухова под руководством проф. О.М. Донченко испытания таких «штепсельных» стыков на элементах в натуральную величину показали их высокую несущую способности и надежность.

1 2
Общее время работы: 183.65502357483 мс
Использование памяти: 661 КБ