Слайд 2
Принципы проектирования
Снижение материалоемкости;
Снижение трудоемкости;
Обеспечение надежности в течение всего
срока эксплуатации здания.
Слайд 3
Меры по снижению материалоемкости:
в полной мере использовать несущую
способность конструкций;
по возможности уменьшать класс бетона;
изменять армирование в соответствии
с действующими усилиями;
учитывать совместную пространственную работу элементов конструкций (обеспечивать соединение сборных элементов связями, арматурными выпусками, замоноличиванием);
снижать нагрузки (за счет применения легких бетонов, легких конструкций для ненесущих элементов, слоистых и многопустотных конструкций);
предотвращать образование трещин при изготовлении и возведении без дополнительного армирования за счет технологических мер (подбор соответствующих составов бетона, режимов термообработки, формовочного оборудования и т. п.);
принимать схемы перевозки, монтажа и извлечения из форм сборных элементов не требующие дополнительного армирования;
предусматривать монтаж сборных элементов преимущественно с помощью траверс, обеспечивающих вертикальное направление подъемных строп;
использовать подъемные петли для соединения сборных элементов между собой.
Слайд 4
Меры по снижению трудоемкости:
Уменьшать номенклатуру типовых элементов в
пределах одного здания;
Применять элементы, изделия и детали массового производства;
Укрупнять
сборные элементы;
Широко использовать высокопроизводительные машины и механизмы;
Использовать оптимальные конструкции опалубки многократной оборачиваемости;
Разрезку конструктивных элементов производить преимущественно с позиций обеспечения технологичности;
Применять индустриальные решения выполнения скрытых и инженерных коммуникаций;
Внедрять автоматизированные технологии управления процессом бетонирования.
Слайд 5
Меры по обеспечению надежности в течение срока эксплуатации
здания:
Применять материалы, имеющие необходимую долговечность и отвечающие требованиям ремонтопригодности;
Выбирать
конструктивные решения и материалы (класс по морозостойкости и по водонепроницаемости бетона, сталь арматуры и з/д) с учетом климатических районов строительства;
Не допускать накопление влажности в конструкциях в процессе эксплуатации;
Назначать параметры и физико-механические характеристики материалов с учетом возможного изменения свойств материалов конструкций во времени;
Предусматривать меры по защите от коррозии арматуры и закладных деталей;
Элементы конструкций, срок службы которых меньше срока службы здания проектировать так, чтобы их смена не нарушала смежные конструкции.
Слайд 6
Проект выполняется на основании задания на проектирование;
Стадийность:
В одну
стадию – рабочий проект (по типовым проектам, несложные объекты);
В
две стадии – проект и рабочая документация (крупные и сложные объекты);
Слайд 7
Схема проектирования
Выбор конструктивной и технологической систем здания;
Компоновка объемно-планировочного
решения
Выбор материала – подбор соответствующих показателей бетона, арматуры, закладных
деталей;
Определение усилий (изгибающих моментов, продольных и поперечных усилий) для расчета несущих элементов;
Подбор геометрических параметров несущих элементов – окончательный выбор размеров сечений элементов, диаметра, количества и шага арматуры, параметров анкеровки, закладных деталей;
Разработка рабочих чертежей
Слайд 8
Конструктивные системы зданий из
железобетонных конструкций
Слайд 9
Конструктивные системы зданий
Конструктивная система (КС) здания определяется типом
вертикального несущего элемента.
Если вертикальный несущий элемент – колонна, то
каркасная КС, если стена, то стеновая (бескаркасная) КС, если ствол, то – ствольная КС.
В рамной КС пространственная жесткость каркаса обеспечивается жесткими узлами сопряжения ригелей с колоннами, в связевой – связевыми блоками (диафрагмами жесткости), в рамно-связевой – жесткими узлами и диафрагмами жесткости.
Слайд 10
Выбор конструктивных систем
Определяется областями применения различных конструктивных систем:
Каркасные
– производственные и общественные здания, где требуются большие помещения,
здания гибкой, индивидуальной планировки, в т.ч. жилые;
Стеновые – жилые и административные здания с небольшими изолированными помещениями;
Ствольные – высотные жилые и административные здания при ограниченных площадях застройки, градостроительные акценты.
Слайд 11
Кроме того, выбор конструктивных систем определяется особенностями природно-климатических
условий:
сейсмичности;
просадочности грунтов;
вечномерзлого состояния грунтов;
жаркого или холодного климата;
подрабатываемой территории;
Слайд 12
Технологические системы зданий из
железобетонных конструкций
Сборные;
Монолитные;
Сборно-монолитные.
Слайд 13
Сборные конструкции, возводятся на строительной площадке из заранее
изготовленных элементов заводского изготовления.
В целях повышения эффективности производства
и качества продукции сборные элементы изготовляют на высокомеханизированных и автоматизированных предприятиях сборного железобетона, специализированных на выпуск определенного ассортимента изделий и конструкций.
В монолитных конструкциях укладка арматуры и бетонной смеси (товарного бетона) осуществляются непосредственно на строительной площадке в заранее приготовленную опалубку.
В сборно-монолитных конструкциях, сборные элементы заводского изготовления объединяются в монолитные конструкции замоноличиванием на строительной площадке. Сборные элементы часто применяются в качестве оставляемой опалубки (плиты-скорлупы).
Слайд 14
Сборные конструкции
Достоинства:
достигается индустриализация и максимальная механизация строительства;
сокращаются сроки
возведения объектов;
используются высокопрочные бетоны и арматура, что приводит к
экономии материала;
повышается качество изготовления изделий.
Недостатки:
значительные затраты на создание и реконструкцию производственной базы;
транспортные расходы;
трудоемкость, высокая стоимость и металлоемкость стыков;
снижение жесткости элементов и конструкций в целом вследствие нарушения общей пространственной неразрезности (статической неопределимости).
Слайд 15
Монолитные конструкции
Достоинства:
пространственная неразрезность (высокая статическая неопределимость), что обеспечивает
монолитным конструкциям меньшую материалоемкость, особенно, металлоемкость по сравнению с
другими видами железобетонных конструкций;
исключаются трудоемкие работы по устройству стыков;
возможность создания разнообразных объемно-планировочных и архитектурных решений.
Недостатки:
сезонность работ;
устройство трудоемких и дорогостоящих опалубки и подмостей;
продолжительность сроков строительства, зависящая от длительности твердения бетона в естественных условиях;
низкая индустриализация строительства, объясняющаяся особенностями приготовления бетонной смеси, ее транспортирования и укладки, распалубки и т. д.
Слайд 16
Выбор технологических систем
Сборные – наличие развитой базы строительной
индустрии, широкая номенклатура типовых серий;
Монолитные – требования к повышенной
жесткости зданий, градостроительные акценты, индивидуальная и гибкая планировка.
Слайд 17
Компоновка
Включает:
Разбивку осей;
Привязку к разбивочным осям;
Назначение деформационных швов;
Установление генеральных
размеров несущих конструкций
Слайд 18
Разбивка осей здания
Разбивка осей (сетки колонн) здания предопределяется
его назначением, габаритами, этажностью, конструктивной системой.
Наибольшая сетка колонн характерна
для одноэтажных производственных зданий (ОПЗ), в которых крупногабаритное оборудование размещается как правило на собственном фундаменте. Сетка колонн предопределяется пролетами несущих конструкций покрытия и составляет вдоль ригелей 12…36 м, поперек ригелей 6…12 м.
В многоэтажных зданиях (МЭЗ) сетка колонн предопределяется величиной нагрузок на междуэтажные перекрытия, видом и пролетами основных несущих конструкций междуэтажных перекрытий. Сетка колонн принимается в пределах 3…7,2 м.
Слайд 19
Привязка колонн к разбивочным осям
в поперечном (а,
б) и продольном (в) разрезе здания:
1 – колонна; 2
– наружная стена; 3 – температурный шов
Привязка колонн к разбивочным осям в ОПЗ принимается
0 (нулевая) или 250 мм
Слайд 20
Деформационные швы
Виды деформационных швов:
Температурно-усадочные (ТУШ) для снижения дополнительных
деформаций и напряжений от изменения температуры и усадки бетона
(для протяженных зданий, длиной более нормируемых расстояний между ТУШ);
Осадочные (ОШ) – для обеспечения свободы деформаций разных участков здания при осадочных деформациях грунтов оснований (неоднородные грунты, строительство здания очередями, пристройка нового здания к старому, перепады высот здания более чем на 10 м.)
Слайд 21
Температурно-усадочный шов
Осадочный шов
Слайд 22
Конструктивные схемы температурно-усадочных швов: / — парные
колонны; 2 — парные балки; 3 — температурно-усадочные
швы; 4 — балки перекрытия; 5 - поверхность скольжения (прокладки)
Слайд 23
Конструкция температурно-усадочных швов:
а — схема усилий от температурных
и усадочных деформаций; б — схема шва в перекрытиях;
в — деталь шва в стенах; г — деталь шва в покрытии; / — полимерный герметик (толь, просмоленная пакля, картон); 2 — крышка из кровельной стали; 3 — рулонный ковер; 4 — асфальтная (цементная) стяжка; 5 — утеплитель; 6 — плита покрытия; 7 — деревянное обрамление; 8 — конус из кровельной стали; 9 — термоизоляция
Слайд 24
Наибольшие расстояния между температурно-усадочными швами, м
Слайд 25
Выбор материала
В зависимости от условий эксплуатации конструкций (низкие
температуры, агрессивная среда, взрыво- и пожароопасность и пр.) сводится
к выбору:
материала несущих конструкций – вида бетона (тяжелый, легкий), класса прочности бетона, марки бетона по морозостойкости, водонепроницаемости, огнестойкости, марки стали арматуры и закладных деталей и пр.;
защитного покрытия.
Слайд 26
Выбор бетона в зависимости от условий эксплуатации по
СНиП2.03.01 – 84*
Слайд 27
Выбор арматуры в зависимости от условий эксплуатации (по
СНиП 2.03.01-84*)
Слайд 28
Выбор стали закладных деталей (по СНиП2.03.01 – 84*)
При
расчетной температуре ниже минус 40 град. С марка стали
производится по СНиПII-23-81*
Слайд 29
Определение расчетных усилий
Выполняется для всех стадий «жизни» конструкций
– изготовления, перевозки, хранения, монтажа и эксплуатации с учетом
наиболее неблагоприятных схем и сочетаний всех возможных нагрузок и воздействий, включая аварийные;
Определение усилий производится по расчетным схемам наиболее точно отражающим конструктивную схему.
Расчет производится с учетом изменения жесткости железобетонного элемента при образовании трещин, развития деформаций ползучести бетона, длительного модуля деформации бетона, перераспределения усилий в статически неопределимых системах.
Слайд 30
Подбор геометрических параметров несущих элементов
Является главной целью расчетов,
по результатам которых составляются рабочие чертежи
Сводится к окончательному выбору
размеров сечений элементов, диаметра, количества и шага арматуры, параметров анкеровки, закладных деталей.
Конструирование арматуры выполняется по результатам расчетов с учетом правил конструирования, предъявляемых нормами проектирования по технологическим и другим требованиям.
Слайд 31
Разработка рабочих чертежей
Завершающий этап проектирования
Содержат: общие проектные решения,
планы и разрезы здания, опалубочные чертежи и чертежи армирования
элементов, чертежи арматурных изделий, спецификации элементов и арматуры.