Размеры пилонов в монолитных домах

Особенности монолитных зданий.

Наиболее плодотворным решением в строительстве бетонных зданий за последние 30-40 лет явилось монолитное домостроение. Цельномонолитные гражданские и промышленные здания позволили повысить архитектурное разнообразие и выразительность городской застройки (рис. 1). По сравнению с панельными зданиями монолитные характеризуются значительной экономией арматурной стали (до 25%) и цемента (до 15%), снижением трудоемкости до 10 – 15%, себестоимости сооружения до 15%. В монолитных бескаркасных зданиях основными несущими конструкциями служат вертикальные диафрагмы, образованные монолитными внутренними поперечными или продольными несущими стенами, и связывающие их монолитные междуэтажные перекрытия.

В зависимости от расположения диафрагм в плане различают диафрагмы в виде пилонов и стволов (рис.2).

Рис. 1. Виды диафрагм жесткости в монолитных зданиях.

А – пилоны; Б – стволы: 1 – сплошные; 2 – рамные.

Плоские диафрагмы (пилоны, рис. 1, А) представляют собой монолитные стены, расположенные в плане с определенным шагом. Высота пилонов соответствует высоте здания от подошвы фундамента до покрытия. Графически пилон представляется в виде консольной полосы, жестко защемленной в уровне подошвы фундамента. В этом случае конструктивная система монолитного бескаркасного здания с перекрестным расположением несущих стен.

Плоские диафрагмы, объединенные в одну пространственную конструкцию, образуют ствол здания. Конструктивно стволы могут быть сплошными и рамными (рис.1, Б). В плане здания ствол представляет собой ядро жесткости, в котором размещены вертикальные коммуникации. В зданиях с ядром жесткости стены расположены вокруг ядра и образуют оболочку здания. В этом случае конструктивная система монолитного бескаркасного здания называется ствольно — оболочковой.

В зданиях ствольно – оболочковой конструктивной системы стены, расположенные вокруг ствола, могут располагаться:

— на самостоятельных фундаментах;

— на одной, двух или нескольких консолях, жестко заделанных в стволе.

Таким образом, конструктивная система монолитных бескаркасных зданий зависит от расположения диафрагм жесткости в плане здания (рис. 3).

Рис. 3. Виды конструктивных систем бескаркасных монолитных зданий.

Стены монолитных многоэтажных зданий

Конструкция наружных и внутренних стен монолитного здания зависит от конструктивной системы и технологической системы его возведения. Железобетонные стены многоэтажных зданий возводят сплошными из керамзитобетона, двух – или трехслойными (рис. 4). Шаг несущих стен составляет 7,2 м и более.

Рис. 4. Конструкция стен монолитных многоэтажных зданий. А — однослойная конструкция стены; Б – многослойная конструкция стены; Б-1 — двухслойная стена; Б-2 – трехслойная стена; Б-3 – трехслойная стена с внешним слоем из кирпичной кладки; 1 – блоки из пенополистирола, бетонных пустотелых блоков или ДСП; 2 – специальные стальные стяжки; 3 – керамзитобетон; 4 – защитный наружный штукатурный слой; 5 — штукатурный слой или гипсокартон; 6 – защитная арматурная сетка; 7 – облицовочный слой из кирпичной кладки.

Однослойные стены.Однослойные конструкции стен получили наибольшее применение в строительстве многоэтажных зданий высотой 100 – 150 м (рис. 4, А). Достоинством таких стен связано с использованием легкого монолитного бетона на пористых заполнителях. Для несущих и ограждающих конструкций используется один вид бетона — керамзитобетон класса В15 с плотностью до 1600 кг/м 2 .

Толщина внешних стен из керамзитобетона составляет 400 – 500 мм или 350 – 400 мм при устройстве внешнего слоя утеплителя. Толщина внутренних стен 160 – 200 мм.

Многослойные стены.Многослойные стены применяют для зданий высотой 50 – 60 м (не выше 15 – 17 этажей). Многослойные стены имеют один или два слоя утеплителя толщиной 50 – 150 мм из блоков пенополистирола, доломита или ДСП. Для внешних стен толщину блоков утеплителя с наружной стороны принимают 150 мм, с внутренней — 50 мм. Для внутренних стен толщину блоков утеплителя принимают по 50 мм с обеих сторон. Обычно блоки утеплителя используют в качестве оставляемой опалубки при возведении стен. Несущий слой стены выполнен из тяжелого бетона. Толщина несущего слоя железобетона во внешних и внутренних стенах составляет 150 – 200 мм (рис. 4, Б).

|	следующая лекция ==>
Серверы и рабочие станции	|	Примеры составления математических моделей задач линейного программирования

Дата добавления: 2017-05-18 ; просмотров: 7440 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Без бетона и железобетона трудно представить себе архитектуру XX века. Этот материал способен воплотить в жизнь многообразии творческих фантазий архитекто­ров. Для воплощения оригинальных архитектурных идей необходимо обладать инже­нерно-конструкторским опытом.

Эту особенность современной архитектуры отмечал Александр Васильевич Куз­нецов, создатель оригинальных железобетонных сооружений. Он писал: «Архитектор- художник с научным образованием. Зодчий не будет выразителем эпохи, если не вос­пользуется прогрессом современной ему техники во всей полноте. Архитектура — гар­мония науки и искусства».

В настоящее время монолитный железобетон в конструкциях жилых зданий мас­сового строительства все больше вытесняет сборный метод домостроения.

Главная причина предпочтения строительства зданий из монолитного бетона с при­менением методов современных технологий возведения — это фактическая неограниченная свобода выбора конфигурации плана здания и его объемно-пространственного решения.

Такие дома заметно выделяются из окружающей застройки оригинальной плас­тикой и нестандартными решениями фасадных плоскостей, обогащены структурой бал­конов и лоджий (рис. 3.10).

Часто комбинируют различные строительные системы, возводя не только чисто монолитные дома, но и монолитно-панельные, монолитно-кирпичные.

Широко распространен метод строительства зданий в сборно-монолитных конст­рукциях: — с монолитными несущими внутренними стенами, перекрытиями и сборными трехслойными навесными панелями наружных стен.

Разработаны типовые серии 14-17-этажных зданий с шагом несущих внутренних железобетонных монолитных стен 3,6 — 7,2 м.

Конструктивные решения монолитных зданий

Монолитные здания выполняют в различных вариантах конструктивных систем в зависимости от решений основных несущих конструкций:

стеновая система с малым шагом несущих внутренних стен (вариант 1);

стеновая система с широким шагом несущих внутренних стен (вариант 2):

каркасная безригельная система;

конструктивная безригельная система с несущими пилонами;

конструктивная ригельная система с несущими пилонами;

каркасная система с плоским перекрытием коробчатого типа.

Стеновая система с малым (широким) шагом несущих стен (варианты 1 и 2).

При этих конструктивных схемах несущими конструкциями являются попереч­ные сплошные стены из монолитного бетона, расположенные с малым (3,0 -3,6 м) или с широким шагом (до 9,0 м) (рис. 3.11).

Расположение стен с малым шагом усложняет свободу планировки, особенно в случаях перепланировки квартир.

Несущие внутренние стены — это бетонные пластины, работающие на внецент- ренное сжатие. Их армируют двумя сетками, соединенными между собой специальны­ми арматурными шпильками. Возможен вариант армирования вертикальными каркаса­ми, к которым крепят арматурные сетки (рис. 3.12).

Монолитный 24-этажный дом с индивидуальной планировкой

Сочетание прямоугольных форм с полукругами и острыми углами

Узлы 1-4 внутренних стен

Стеновая система с широким шагом несущих стен приведены(Вариант 2)на рис. 3.12

Нумерация узлов 1-4 приведена на рис. 3.11

Условные обозначения арматурных изделий:

СВ — сетка арматурная внутренней стены

КГ — каркас гнутый

КР — каркас расчётный перемычечный

ОС — отдельные стержни

По краям стен и проемов устанавливают вертикальные каркасы или гнутые стерж­ни, приваренные к вертикальным сеткам. Гнутые стержни располагают и в местах пере­сечений стен. При процессе возведения стен соблюдают непрерывность армирования.

В наружные стенки приставных лоджий прокладывают теплоизоляционные вкладыши.

Монолитные перекрытия в конструктивной стеновой системе работают как не­разрезные балочные системы или как плиты, защемленные по трем или четырем сторо­нам (рис. 3.13). Армирование плит перекрытий производят арматурными (сварными или вязанными) сетками. Сетки укладывают в нижнем сечении плиты, а в местах опи- рания на вертикальные стены — в верхнем сечении. В местах опирания плит на наруж­ные стены прокладывают теплоизоляционные пакеты. Теплоизоляцию плиты перекры­тия соблюдают при устройстве лоджий и балконов. В конструкциях монолитных зданий допускается устройство перекрытий из сборных панелей (Рис. 3.14).

Каркасная конструктивная система монолитапредставляет свободу в плани­ровке жилых помещений, а также возможность устройства нежилых объемов (магази­ны, кафе, рестораны) в нижних этажах зданий (Рис.3.15).

Также как и в стеновой системе соблюдают принцип непрерывного армирования при возведении несущих конструкций. Колонны армируют вертикальными стержнями с замкнутыми хомутами или вертикальными каркасами. Монолитные перекрытия арми­руют меж колоннами сетками и под колоннами, рассчитанными на усилия от продавли- вания. Вариантами каркасной системы служат конструктивные системы с плоскими пи­лонами (плоские колонны) (рис.3.16 и 3.17). Они могут быть решены как с устройством ригелей в плоскости перекрытия, так и без них. Так же, как и каркасные системы, они обладают свободой планировочных решений, но имеют и некоторые недостатки по сравнению с каркасной системой:

колонны заменены плоскими участками стен, более развитыми по сравнению

с сечением колонн;

при ригельной системе появляются балки в интерьере помещений.

Следует отметить, что с точки зрения конструктивного решения ригельная систе­ма имеет преимущества перед безбалочной в связи с упрощением армирования пере­крытий, не требующих усиления его надколонной части.

Габариты пилонов колеблются 200-250×1200-1500 мм. Армирование пилонов на­значают по расчету.

Каркасная система с плоским перекрытием коробчатого типа (рис. 3.18) приме­няют при большом шаге расстановки колонн — 7,2×7,2 м или 9,0×9,0 м.

Плоская плита перекрытия высотой в 400 мм представляет собой систему пере­крестных балок (ребер) с уложенными между ними вкладышами из теплоизоляционных материалов (пенополистирол, минераловатные плиты и пр.). Верхняя (толщиной 60 мм) и нижняя (толщиной 50 мм) плоскости плиты связаны между собой ребрами. Верхняя и нижняя плоскость плиты армируется конструктивными сетками, а ребра — сварными или вязаными каркасами. По осям колонн располагают основные балки шириной порядка 400 мм и армируют рабочей арматурой. Второстепенные (дополнительные) балки, иду­щие с шагом 600 мм, имеют ширину 120-150 мм, их армирование конструктивное.

Каркасная система с плоским коробчатым перекрытием имеет большую несу­щую способность, хорошие звукоизоляционные свойства и достаточно проста в изго­товлении.

Стеновая система с широким шагом несущих стен Вариант II

Расчет и армирование жб пилона выполнен для 16-ти этажного монолитного дома.

В данном расчете выполнено сравнение вариантов расчета пилона: с симметричным и несимметричным армированием.

Конструктивная схема здания – каркасно-связевая с поперечными и продольными несущими монолитными ж.б. диафрагмами и колонами.

Строительные конструкции рассчитаны для следующих условий:

• Нормативная снеговая нагрузка (III)– 0,150 т/м2 (150 кг/м2)
• Нормативный скоростной напор ветра (I)– 0,23кПа (23 кг/м2)

Участок, отведенный для строительства 16-ти этажного монолитного дома, расположен в г.Москва.

Дом прямоугольный в плане с размерами в осях 42х17,5 м с комплексом встроенных жилых помещений (2-16 этажи) и нежилых (1, подвальный этаж и тех.этаж).

Монолитные железобетонные конструкции:

• Наружные несущие стены подвала, толщиной 200 мм. Стены лифтовых шахт толщиной 200 мм;
• несущие колонны, сечением 400х400 мм, 500х500мм;
• плиты перекрытия толщиной 200 мм;
• фундаментная плита, толщиной 1200 мм.

Все монолитные железобетонные конструкции (стены, колонны, фундаментные плиты, плиты перекрытия) выполнены из бетона класса В30, продольная рабочая арматура класса А500, поперечная А240.

Конструктивная схема здания

Общий вид здания

Общий вид здания (Перспектива)

Схема расположения несущих элементов каркаса (Типовой этаж)

Расчет и армирование жб пилона

Расчет пилона выполним в 2-х вариантах: с симметричным и несимметричным армированием.

Для расчета принимаем средний пилон по оси 6-Е. Пилон имеет размеры 300х1300