Рамный каркас

Система колонн и ригелей (в двух направлениях) Ригели жестко соединены с колоннами

Рамный каркас образует жесткую пространственную систему. Перекрытия в этой схеме не работают, т.е. не передают нагрузку, а работают в этой системе рамы. Жесткое закрепление – экономия материалы в этой системе.

СВЯЗЕВОЙ КАРКАС Узлы не жесткие

Система колонн Горизонтальные диски из перекрытий

и вертикальных диафрагм

Роль перекрытий возрастают, они передают нагрузку на диафрагмы.

Диафрагмы – консольный элемент, защемленный в фундаменте. Они воспринимают часть вертикальных и все горизонтальные нагрузки, действующие на здание, и передают их на фундамент.

Диафрагмы обеспечивают устойчивость здания и жесткость конструкций.

1 - Колонны 1 – Диафрагма жесткости

2 - Ригели

3 – Жесткие узлы

Схемы зданий со связевыми элементами

А)

б)

в)

Г)

a) Коробчатые

b) Х-образные

c) Круглые

d) Двутавровые

25.10.14

31.10.14

Сборно-монолитный железобетонный каркас межвидового применения с использованием пустотной плиты

Основные элементы каркаса, их параметры и характеристики.

Сборный монолитный каркас состоит из трех элементов: колонны, ригели, плиты. Дополнительно диафрагмы и связи жесткости.

Колонны сечением 250х250, стыковка колон осуществляется без сварки с помощью штепселя.

Порядок монтажа:

1. Установка колон

2. Установка ригелей

3. Монтаж пустотных плит

4. Замоноличевание верхнего армированного слоя

Оба узла являются жесткими. Узлы можно выполнять двумя способами – узел колонна -фундамент через выпуски арматуры; узел колонна-колонна.

Выпуски арматурных стержней верхней колонны заводятся в предварительно заводятся в предварительно устроенные отверстия в торце нижней колонны. Отверстия заполняются обычным раствором. От типа заполнителя отверстия зависят длина выпусков арматуры. Для сопряжения колонн с ригелями в теле колонны на уровне перекрытий предусматриваются участки с оголенной арматурой. Стыковка осуществляется за счет пропуска дополнительных арматурных стержней через тело колонны. В местах опирания плит перекрытия на ригель пустоты плит заполняются бетоном на расстоянии 300 мм. Сопряжение ригеля с плитой перекрытия производится с помощью анкерных связей. Крепление анкерной связи к плите выполняется за счет установки анкера, вырезаемым по месту отверстий в плите, с последующим замоноличиванием. Узел сопряжения ригеля с несъемной плитой опалубкой аналогичен узлу сопряжения многопустотной плиты с ригелем каркаса. Но в этом случае вместо анкерных связей устанавливается подпорная арматура, сечение которой зависит от пролета плиты, в результате диск перекрытия имеет повышенную жесткость и работает по неразрезной схеме.

Каркасная строительная система «КУБ – 2,5»

Каркас Унифицированный Без ригельный

Эта система взяла свое развитие в 60х годах 20-го века.

Применяется в жилых, общественных зданиях, и возможно в промышленных. Система сейсмостойкая.

Система считается рамной в двух направлениях: безбалочная, безкапитальная.

Второй шаг был в 1990 году система стала другой и стала называться КУБ – 2,5. Усовершенствовали стыки не разрядных колонн, стыки панелей, узлы соединения, связи, но и также внедрили мероприятия по снижению трудозатрат.

Каркас. Заводской готовности, а замоноличивание производят на стройке, применяются укрупненные панели перекрытия 2960х5980х160 мм, применяются также одномодульные 2980х2980х160 мм.

Выполняется с помощью перекрытий, продольные обеспечивают связи и колонны с замоноличиванием в фундамент.

Монтаж конструкции:

1. Монтируются колонны и замоноличиваются в стаканх фундамента

2. Устанавливается и приваривается к арматуре колоны, надколоные панели

3. Мантируются межколонные и средние панели. После установки фиксаторов, швы между панелями замоноличиваются. Одновременно замоноличиваются стыки надколонных плит с колонами по всему перекрытию на данной отметке.

4. Фиксирующий стержень верхней колоны должен войти в патрубок нижней колоны, узел замоналичивают.

Преимущества этой системы:

1. Полносборность каркаса означает отсутствие на строительной площадке затратных и трудно конструируемых работ

2. В связи с отсутсвием ригелей и несущих стен появляется возможность свободных планировок помещений.

3. Можно возводить здания до 25 этажей с различными архитектурными и планировочными решениями.

Ограждающие конструкции и внутренние стены могут быть из любого строительного материала.

Строительство может вести опытная бригада из 5 человек.

19.11.14

Сборно-монолитный каркас межвидового применения с использованием плиты несъемной опалубки.

В монолитном строительстве очень эффективно применяют несъемные опалубки, которые после застывания бетона становится неотъемлемой частью конструкции, а это значит нет трудоемкой процедуры демонтажа опалубки.

Сборно-монолитный каркас состоит из трех основных элементов.

Колоны сечением 250х250 мм, длины 10 м. стыковка колон осуществляется без сварки при помощи штепсельного стыка. Колоны выполнены из тяжелого бетона В-15-В-30. Продольное армирование колон диаметром 16-25 мм, арматура класса А-3

Колоны подразделяются на нижние, средние, верхние.

Ригели сборные предварительно-напряженные 250х250. Служат ребрами монолитного перекрытия.

Рассчитывают по расчетной схеме – тавр. полкой которого служит перекрытие.

Материал ригеля – тяжелый бетон марки В-30. Продольное армирование предварительно напрягаемыми канатами диаметром 12 мм марки К-7

В торцах ригелей выполняется поцы для сопряжения с колонками.

Арматура узла сопряжения пропускается через тело колонны и вводится в пазы ригеля, после этого производится замоноличивание узла бетона В-30.

Плиты – несъемная опалубка предварительно напряженная железобетонная плита толщиной 60 мм.

На нее укладывается армированный слой сверху и замоноличивается бетоном и достигается толщина 100-140 мм.

Сцепление монолитного слоя осуществляется за счет шероховатости плиты.

Выполняется из тяжелого бетона В-35, армирование предварительно напряженной проволокой диаметром 5 мм Вр-2.

Монолитный слой выполняется из тяжелого бетона В-15 – В-25.

Устойчивость зданий высотой до 6 этажа достигается за счет жестких узлов сопряжения ригеля с колоннами. Если здание больше 6 этажей возможно введение диафрагм или ребер жесткости.

24.11.14

12.01.15

Современные металлические каркасы

В 5 веке до н.э. были построены простейшие сооружения и здания из железа. Более широкое применение железа стало после разработки: бессемеровской (1855 г.), мартеновской (1867 г.), томасовской (1878 г.). С внедрением этих сталей стало развиваться прокатное производство стальных профилей.

Каркасы в основном выполнялись в двух вариантов – на чугунные колонны опирались деревянные балки; на чугунные колонны опирались металлические балки. Пролеты перекрывали деревянными настилами или сводами из чугуна.

1930 г – сварные конструкции.

Область применения МК

Металлические конструкции широко применяют в зданиях и сооружениях, в которых значительные пролеты, высота и нагрузка. Металлические конструкции подразделяю в зависимости от формы и назначения на 8 видов:

1. Промышленные здания имеют цельно-металлический и смешанный каркасы.

2. Большепролетные покрытия зданий (100-150 м). Спортивные сооружений, рынки, выставочные павильоны, аэропорты и т.д.

3. Мосты, эстакады. Применяются разные системы (висячие, балочные, арочные, комбинированные).

4. Листовые конструкции (тонкостенные оболочки в виде газгольдеров, резервуаров, бункеров.), конструкции должны быть прочными и плотными

5. Башни и мачты

6. Каркасы многоэтажных зданий

7. Крановые и другие конструкции мостовых козловых и башенных кранов

8. Прочие конструкции – радиотелескопы, применение в атомной энергетики для разведки и добычи

13.01.15

Особенности металлических конструкций

Достоинства:

- надежность – сталь имеет однородную структуру, упругая работа металла, упруго-пластичность;

- легкость «с». Для малоуглеродистой стали с=3,7х10^-1 м^-1

- индустриальность

- непроницаемость – высокая плотность

Недостатки:

- коррозия – окисление металлов и сплавов. Для уменьшения коррозии в сталь добавляют легирующие добавки, защищают поверхности различными способами.

- малая огнестойкость. Сталь переходит в пластическое состояние при 600° С. Алюминий при 300° С.

При проектировании необходимо учитывать факторы:

- выбор материала

- экономия металла

- долговечность

Организация проектирования

Задача проектирования состоит в выборе общей схемы сооружения, его конструктивного решения, выборе формы сечения элементов, определения их размеров, обеспечивающих необходимую надежность и долговечность сооружений при минимальных затратах.

Задание содержит требование:

- новая техника

- эффективность капитальных вложений

- снижение трудоемкости

- материалоемкость

Проектирование ведется в одну и две стадии.

Одностадийное – для типовых зданий. Разрабатывается рабочий проект

Двух-стадийное – для индивидуальных проектов, сложных проектов. Техническое задание и рабочий проект.

Рабочая документация металлических конструкций включает чертежи МК и КМД (конструкции металлические детализированные). САПР – системы автоматизированного проектирования создают проектную документацию.

Оптимизация конструктивных решений при

проектировании промышленных зданий

14.01.15

Получить наиболее экономический эффект при полном удовлетворении технологических требований и обеспечения достаточной их надежности. Наиболее эффективным путем оптимизации каркасного здания является выбор рациональной конструктивной схемы, которая возможна для проектирования данного объекта.

Принципы проектирования экономичных каркасов сводятся к следующим:

- концентрация материала. Выгоднее проектировать шаг колон не 6 м, а 12 м. Число ферм и колон сокращается почти в два раза

- максимальное использование прочности объема материала из которого изготовлена конструкция – принцип реализации, выбором рациональной конструктивной схемы. Например, прочностные свойства по длине неразрезных балок используют более полно, чем разрезных.

- Совмещение функций элементов. Например, если проектируется конструкция фонаря, то можно сократить массу ригеля, т.к. нагрузку можно частично перераспределить на фонарь.

- Кратчайший путь передачи нагрузок на фундамент. Например, рамочные системы более емкие по сравнению с арочными

Каркас – комплекс несущих конструкций, который воспринимает и передает на фундамент нагрузки от технологического оборудования, ограждающих конструкций, атмосферных нагрузок.

Выбор конструктивной схемы зависит от технологии производства.

Появились новые стали 10ХСНДА 15ХСНД.

Характеристики: сталь хорошо сваривается без дополнительного подогрева, повышенного качества, стойкости и антикоррозийного свойства

19.01.15

Сортамент металлических конструкций

Сортамент – перечень прокатных профилей с указанием их формы, геометрических характеристик, массы, единицы длины.

Сортамент оформляется согласно ГОСТов и ТУ. Форма профилей сортамента должна отвечать ряду требований:

1. Простоте и технологичности изготовления

2. Универсальности и удобству при компоновке сечений

3. Рациональному распределению материала по сечению

Коэффициент градации – отношение геометрических характеристик сечения данного профиля к тем же характеристикам ближайшего меньшего профиля.

Сталь широкополостная

20.01.15

Свайные конструкции

Классификация

По способу заглубления в грунт:

1. Сваи забивные – с помощью молота, вибропогружателей, вдалбливающих устройств без выемки грунта

2. Сваи-оболочки. Заглубляемые вибропогружателем без выемки или с частичной выемкой грунта.

3. Сваи-оболочки, заглубленные вибропогружателем с выемкой грунта, заполняемые частично или полностью бетонной смесью

4. Сваи набивные, устраиваемые в грунте, путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные путем принудительного отжатия (вытеснения грунта).

5. Сваи буровые, устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установкой в них железобетонных элементов.

6. Сваи винтовые, применяются в’ болотистой местности.

По условиям взаимодействия с грунтом:

1. Сваи-стойки. Относят все виды свай, опирающихся на скальные грунты, а так же забивные сваи, нижний конец которых погружен в мало-сжимаемый грунт.

2. Висячие сваи. Относят все виды свай, опирающихся на сжимаемые грунты и передают нагрузку на основание боковой поверхностью и нижним концом сваи.

По положению продольной оси сваи относительно горизонта различают:

1. Вертикальные

2. Наклонные – применяются в случае больших нагрузок на здание.

По способу изготовления:

1. Изготовленные заранее (заводского изготовления).

2. Набивные и буровые – построечного изготовления

23.01.15

Деревянные сваи имеют сплошное поперечное сечение, их выполняют из бревен хвойных пород диаметром 22-32 см. длиной 6,5 и 8,5 метров.

Бревна должны быть очищены от коры и сучьев, естественный сбег бревна сохраняются (конусность). Для забивки на забивную часть сваи надевают нагретый стальной обруч – бугелем. Длину увеличивают с помощью стальных накладок или отрезком труды. Сваи расположенные в пресной воде или в грунте ниже уровня грунтовых вод имеют неограниченный срок службы.

Железобетонные сваи подразделяют:

- по способу армирования с напрягаемой или не напрягаемой продольной арматурой

- по форме поперечного сечения

- по форме продольного сечения – призматические, цилиндрические, ромбовидные, пирамидальные

- по конструктивным особенностям – цельные и составные

- по форме заострения сваи

Сечения 25х25, 45х45; длина сваи 5 – 25 м (для сплошного квадратного сечения)

26.01.15

28.01.15

06.02.15

13.02.15

Дата добавления: 2015-08-10