Технологии изготовления каркасов зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский Национальный Технический Университет

Кафедра “Железобетонные и каменные конструкции”

Отчет

по объектной практике

Выполнил:

Зверев В.Ф.

Минск 2013



Содержание

1. Большепролётное стальное покрытие (Футбольный манеж)

2. Одноэтажное производственное здание со стальным каркасом. Технология изготовления строительных металлоконструкций (завод опытных металлоконструкций)

3. Большепролетное здание с несущими деревянными конструкциями. Спорткомплекс «Олимпийский»

4. Высотное общественное здание с каркасом из монолитного железобетона. Бизнес-центр по улице М.Танка

5. Одноэтажное производстенное здание с каркасом из железобетона

6. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций. ЖБИ №1



1. Большепролётное стальное покрытие (Футбольный манеж)

Находится на пр. Машерова. В эксплуатацию был сдан 3 декабря 2001 г. Имеет два входа : cо стороны пр. Машерова - строящийся фитнесс-центр;торец - административная часть, с высотой стены 22 м. Размер здания 100 *120 м. В оконных проемах установлены двухслойные пластиковые стеклопакеты П-образной формы с резиновой изоляцией, защищающей от атмосферного воздействия. Кровля двухслойная с утеплителем: 200 мм минераловатный слой «Paroc», французское термостойкое покрытие «сипласт». Покрытие отличается высокой влагостойкостью и стойкостью к воздействию солнца и ветра. Кровля выполнена таким образом, что вода стекает по специальным желобкам вниз- к водосборникам и далее попадает в канализацию. На крыше есть световые проемы, служащие для естественного освещения поля, также расположены три лестницы, которые служат для поддержания кровли в рабочем состоянии.

1. Конструктивное решение.

Арочная конструкция двухшарнирная, с пролетом 100 м, состоит из нескольких блоков, имеет арочный свод. Прогоны служат опорами аркам. Во многих местах есть связные элементы. Возникающий распор опорных фундаментов, гасят фундаментной металлической затяжкой длинной 100м. Фундамент сделан из влагостойких материалов. Все технические требования к зданию изложены ниже в «Техническом задании» .

На строительство здания было затрачено около 18 млн $

Искусственное покрытие было подарено УЕФА.

2.Техническое задание

На разработку рабочих чертежей марки КМ на стадии «С» покрытия крытого футбольного манежа по пр. Машерова в г. Минске

Площадка строительства - г. Минск

Климатические условия района строительства:

-ветровое давление для 1 района - 23 кгс/м² ;

-вес снегового покрова для 2 района - 70 кгс/м² ;

расчетная температура наружного воздуха - минус 25°C;

степень агрессивного воздействия атмосферы воздуха на металлоконструкции (СниП 2.03.11-85) - слабоагрессивная;

грунты основания - естественные, непросадочные.

3.Условия эксплуатации здания:

здание отапливаемое;

расчетная внутренняя температура воздуха - +16,00°C;

относительная влажность воздуха в помещениях - не более 60%;

степень агрессивного воздействия среды в помещениях на металлоконструкции - неагрессивная (СниП 2.03.11-85) .

4.Архитектурно-строительная часть:

4.1.Объемно-планировочные решения:

здание отдельно стоящее;

размеры здания в плане - 100*120 м;

высота в коньке до низа арок - 19,35 м;

расширение здания не предусматривается;

за отм. ±0.000 принята отметка пола 1-го этажа.

4.2. Конструктивные решения:

несущие элементы каркаса - решетчатые двухшарнирные арки пролетом 100,0 м с шагом 12,0 м. Фундаменты под арки объединяются затяжками длиной ~100,0 м;

кровля - кровельный ковер типа «Сипласт» по утеплителю «Paroc» тз 2-х слоев и стального профнастила. Водоотвод - наружный неорганизованный;

торцевые стены толщиной 400 мм самонесущие из газосиликатных блоков.

5.Нагрузки на покрытие

5.1. Постоянные нагрузки:

профнастил;

пароизоляция - 5 кгс/м² ;

минераловатная плита типа «Paroc» - толщина t=200, г=110 кгс/м² ;

минераловатная плита толщиной 20 мм г=230кг/м³ ;

2 слоя кровельного ковра типа «Сипласт» - 20 кгс/м² ;

собственный вес металлоконструкций (прогоны, фермы, связи) ;

огнезащита металоконструкций - 5 кгс/м² .

5.2. Нагрузка от промпроводок - 30 кгс/м² горизантальной проекции покрытия.

6.Нагрузки на каркас трибун для зрителей.

6.1. Постоянные нагрузки:

пол t=100 мм г=2500 кг/м³ ;

собственный вес металлоконструкций;

огнезащита балок штукатуркой раствором t=30 мм г=1800 кг/м³ по внешнему периметру балок;

подвесной потолок - 30 кгс/м² .

6.2. Временные нагрузки:

полезная равномерного распределенная нагрузка - 400 кгс/м² .

7.Нагрузки на колонны и стойки фахферка:

7.1. Наружное стеновое ограждение - 30 кгс/м² стены .

8. Нагрузки на балконы по торцам здания.

8.1. Постоянные нагрузки:

конструкция пола t-50 мм г=2400 кг/м³ ;

монолитная ж. б. плита по профнастилу t_прав=110 мм г=2500 кг/м³ ;

профнастил;

собственный вес металлоконструкций.

8.2. Полезная равномерно распределенная нагрузка - 400 кгс/м² .

9. Требования к расчету арок.

При расчете арок учесть возможые горизонтальные перемещения фундаментов по 30 мм в каждую сторону

10. Класс ответственности здания - 1 (коэффициент надежности по назначению g_n=1,1).

Схематический план манежа

2. Одноэтажное производственное здание со ???????? ????????. ?????????? ???????????? ???????????? ?????????????????? (????? ??????? ??????????????????)

Опытный завод металлических конструкций является одним из двух самых крупнейших заводов страны и применяется для изготовления различных сложных конструкций. Изготовление сложной конструкции начинается с разработки общекомпановочных чертежей, которые поставляют проектный институт и "Белпроектстальконструкция". Эти чертежи обозначаются буквами КМ - конструкции металлические.Итак,

в чертежах КМ должны находиться :

пояснительная записка;

общие компановочные чертежи( расположение конструкции, узлы сопряжения);

результат статического и динамического расчетов;

полпая спецификация металла.

По этим чертежам на заводе изготавливают конструкции.

На складе для выбора нужного материала используют систему условных обозначений, которая позволяет быстро выбрать нужный материал и всю информацию о материале помещают на специальные бирки.

Описание технологического процесса.

Изготовление стальных конструкций складывается из ряда операций, для выполнения которых организованы цехи основного производства. К ним относятся цех подготовки металла со складом, цех обработки деталей, склад полуфабрикатов, сборочно-сварочные цехи, сборочно-клепальные цехи, маляропогрузочный цех со складом готовой продукции.

Цех подготовки металла производит разгрузку, сортировку, маркировку, правку, складирование, хранение и выдачу металлопродукции. Кроме этого, в цехе подготовки осуществляются приемка и хранение обрези и деловых отходов, выдача деловых отходов, разделка обрези и отгрузка металлолома. На некоторых заводах в цехах подготовки металла производят очистку металлопроката от коррозии и окалины на специальных установках, резку профильной стали на заготовки, а также предварительную стыковку листовой стали.

В цехе обработки выполняются операции по изготовлению деталей из металлопрокат (материал, размеры и форма которого напоминают размеры и формы желаемой детали), который поступает из цеха подготовки. Изготовление деталей в настоящее время в основном осуществляют без разметки и наметки. При необходимости разметки или наметки вначале на поверхность металла наносят контуры деталей, центры отверстий, линии перегибов, а также знаки и надписи. Резку металла на детали производят по линиям, нанесенным на металл. Резку производят на ножницах, пилах или кислородом на автоматах или полуавтоматах. Образование отверстий в деталях производят на прессах или сверлильных станках. Для некоторых деталей доменных печей, газгольдеров, резервуаров, труб, трубопроводов, силосов и бункеров производят изгибку в холодном или реже в горячем состоянии. В отдельных деталях строгают кромки и фрезеруют торцы.

Цех обработки имеет в своем составе разметочную мастерскую. Технологические операции по обработке деталей группируют по профилям проката: листа, уголка, швеллера и балки, которые обрабатываются в параллельных технологических потоках.

Каждый технологический поток оснащен необходимым оборудованием и приспособлениями для подачи, профилей проката, уборки и транспортирования обрабатываемых деталей.

Для обработки деталей в листовом пролете устанавливают гильотинные ножницы, пресс-ножницы, газорезательные машины, листогибочные вальцы, дыропробивные и кромкогибочные прессы, радиально-сверлильные, торцефрезерные, кромкострогальные станки, листоправильные вальцы.

В пролетах обработки уголка, швеллера и балки устанавливают ножницы для резки, зубчатые и дисковые пилы, дыропробивные и сверлильные станки, торцефрезерные станки и др.

Кроме этого, многие цехи обработки имеют технологические линии и автоматизированные установки для выполнения нескольких операций. Эти линии и установки имеют комплекс основного и вспомогательного оборудования, выполняющего основные операции без предварительной разметки.

Поточная линия крупных листовых деталей выполняет правку листовой стали, стыковку и сварку листовой стали, прямолинейную и криволинейную газовою резку, правку листовых деталей и сверловку отверстий.

Законченные изготовлением детали маркируют и сдают на склад полуфабриката комплектно отдельно по каждому рабочему чертежу. Длинные детали обычно складируют в отсеках, а мелкие хранят в контейнерах. Здесь же ведут учет поступления и выдачи деталей в сборочные цехи.

В сборочно-сварочных цехах производят сборку конструкций из отдельных деталей, которые поступают со склада полуфабрикатов. Процесс сборки конструкций состоит из размещения деталей в соответствии с чертежом и соединения их между собой короткими сварными швами (прихватками). Собранные конструкции подвергаются автоматической сварке под слоем флюса и полуавтоматической сварке в среде углекислого газа. В отдельных случаях применяют контактную, точечную и стыковую сварку. На отдельных заводах сохранились. сборочно-клепальные цехи, где производят сборку конструкций на болтах, рассверловку или прочистку отверстий под клепку, клепку клепальными машинами или пневматическими клепальными молотками.

Некоторые виды крупногабаритных и сложных конструкций требуют ряда дополнительных работ для обеспечения высокого качества монтажных соединений (фрезерование торцов конструкций, сверление отверстий для монтажных соединений по кондукторам или по разметке, общую и контрольную сборку). Общая сборка производится для обеспечения проектных размеров конструкции

Описание цехов завода Малярный цех.

Типовое решение каркаса: колонны каркаса из двутавров сплошного сечения и постоянного по высоте. Сопряжение колонн с фундаментом жёсткое, с ригелем - шарнирное. Роль ригеля выполняет сплошная балка. Вместе с колоннами балки образуют поперечную раму. Поперечные рамы обеспечивают её жёсткость и восприятие всех нагрузок, Постоянных и временных. Постоянные нагрузки - это масса постоянных частей здания (колонны, балки, кровля и т. д.). Временные нагрузки - атмосферные (снег, ветер). Полезная нагрузка создаётся подъёмно-транспортным оборудованием. Кроме подвесного транспорта есть ещё и напольный транспорт.

Поперечная жесткость обеспечена рамами, продольная - системой связей и распорок (по колоннам приблизительно по середине высоты идут продольные элементы - распорки; они уменьшают расчётную длину из плоскости рамы).

Колонны обмазаны специальным составом. Это сделано для того, чтобы повысить степень автоматического пожаротушения.

В продольном направлении идут линейные элементы, которые лежат на верхнем поясе, называемые прогонами. По прогонам с волнами поперёк лежит оцинкованный стальной профилированный настил.

Погрузочный цех. Система связей точно такая же : продольные связи по нижним поясам, поперечные связи по нижним поясам.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/



Кроме строительных конструкций (подкрановая балка, стойки фахверка, площадки) завод выпускает по договорам с минскими заводами рамы для колёсных тягачей, которые транспортируют ракеты среднего радиуса действия.

Совершенно другое решение каркаса. Несущие колонны - ступенчатые. Нижняя часть колонн (сквозная) имеет 2 ветви: наружную и внутреннюю. На внутреннюю ветвь опирается продольный элемент - подкрановая балка. По подкрановым балкам передвигаются 2 мостовых крана грузоподъёмностью 10 тонн.

Раму образуют основные колонны и стропильные фермы, в отличие от того пролёта, где ригелем была балка. Балками являются стропильные фермы. Функция та же: восприятие вертикальных нагрузок и работа в составе рамы. Фермы рациональнее балок по расходу металла.

Пролёт 30 метров, шаг колонн - 6 метров, длина сооружения - 60 метров.

В состав рам входят стойки и стропильная ферма, они образуют плоскую раму. Сопряжение с фундаментом колонны, а также ригеля и колонны - жёсткое.

Продольная жёсткость обеспечена системой связей по колоннам, системой продольных элементов (распорок) по уровню колонн, балки подкрановые и системой связей по покрытию. В торце система фахверка. Стойки фахверка - вертикальные элементы - служат для навески стеновых панелей, для восприятия ветровых нагрузок.

Вспомогательные элементы - лестница для подъёма крановщика.

Каркасы

Несущие рамы - это колонны, междукоторыми находятся балки. На них приходятся очень большие нагрузки со строны кранового оборудования, снега, зенитных фонарей, бокового остекления. Часто колонны на заводах, в которых происходит покраска деталей покрыты антиперенным составом. Его задача в том, чтобы при пожаре колонны смогли выстоять не менее 15 минут до прибытия спасательных служб. Дело в том, что при температуре более 400 градусов по Цельсию металл перестает воспринимать нагрузки.

3. Большепролетное здание с несущими деревянными конструкциями. Спорткомплекс «Олимпийский»

Проект разработал «Минскпроект». Авторы: руководитель Градов Ю.А., главный архитектор Звалинский В.П.

Основными несущими конструкциями являются трехшарнирные арки кругового очертания: с затяжкой до 30 метров; без затяжки - до 72.

Спорткомплекс «Олимпийский» - это арочная конструкция. Пролет арки 48 метров, шаг арок 6 метров. Пролет имеет вид трехшарнирной, клеедощатой арки без затяжки. В каждой арке 4 балки - распорки, чтобы арка не потеряла устойчивость. Между балками находятся клеедощатые прогоны. Клеедощатые прогоны расположены в уровне верхних кромок арок. По прогонам уложен косой дощатый настил под углом в 45 градусов. Высота арки не менее 1/6 пролета здания. Арки несут на себе всю нагрузку от здания.

Общая длина здания - 129 метров, высота 19 метров.

Малые прогоны образуют вместе с арками сплошной четырехугольник, а косой настил являясь диагональю, образует треугольник. Этот треугольник и является фигурой жесткости всего каркаса. Пролеты образуют жесткий диск покрытия.

На настил укладывается пароизоляционный материал ( рубероид или пленка). В результате этого теплый воздух не просачивается в дерево и предотвращается его гниение. Сначала на пароизоляцию укладываются бруски, а затем на настил кладут крышу. Кровля двухслоиная рулонная, по досчатому настилу. Первый слой прибивается гвоздями, второй - наплавляется или наклеивается. Отвод воды наружный через приемные воронки по трубам и в колодцы.

Здание имеет фундаменты типа «контрфорс». Так как арка не имеет затяжки, фундамент наклонен.

Изготовление клеедощатых конструкций.

Для клеедощатых конструкций используется в основном древесина хвойных пород ( ель, сосна ).

Толщина досок не должна превышать 33 мм. Длина 6 м. Толщина гнутых конструкций определяется по формуле:

R/150 - где R радиус кривизны.

Стык досок производится на зубчатый шип.

Допустимая влажность досок - 12 %.

Склеивание происходит синтетическими клеями (в данной конструкции использовался клей FR 12, состоящий из смолы и закрепителя - пароформальдегида ( 20 % ).

Доски обстругиваются не ранее чем за несколько часов до склейки, чтобы из древесины не выходили смолы. Шов должен быть прочнее ели и сосны. Доски не должны рассохнуться.

Процесс изготовления деревянных конструкций:

Лесопиление. Влажность спиленного дерева составляет 70-80 %.

Процесс сушки имеет две стадии:

а)естественная сушка - для этого бревна укладывают ( обычно треугольником )и на верх кладут крышу, чтобы ни солнце, ни дождь не попадали на поверхность бревна. Естественная сушка происходит с мая до сентября. За один летний месяц влажность древесины снижается до 20 %.

б) низкотемпературная сушка - в течение 5 дней древесина находится при температуре, не превышающей 60 °С. Для того, чтобы древесина не потрескалась в камеры периодически набрызгивается вода.

Склейка конструкции футбольный манеж конструкция каркас

Сперва наносятся клеевые дорожки, затем, если балка прямая её пропускают через манипулятор, где их штабелируют и накладывают друг на друга. Если конструкция гнутая, то плети укладываются руками. Зажимать проклеенную конструкцию начинают с середины и прижимают к силовым болтам ( силовой болт - это массив армированного бетона, в который забетонированы гильзы ).

Обработка поверхности.

Склеенную полуарку пропускают через рейсмусовый станок, который повторяет все изгибы балки и выпускает ее гладкой.

Упаковка.

Опиливают конструкции по шаблону, просверливают дырочки и покрывают полиуретановым лаком. Затем делают обмотку, которую не снимают до сдачи объекта.

Последняя технологическая стадия.

Конструкция лежит при комнатной температуре для полимеризации швов.

Строповку деревянных конструкций производят только мягкими поясами ( 12 мм. ).

Однако, кроме представленной выше конструкции, существует еще и ряд других клеедеревянных арок.

По статическим схемам деревянные арки разделяются на:

-- трехшарнирные (имеют два опорных и один коньковый или ключевой шарнир)

-- двухшарнирные (имеют только два опорных шарнира).

По виду закрепления на опорах арки делятся на две основные группы: без затяжек с затяжками,( нижними поясами).

Отрицательные стороны древесины:

- гниение при влажноси > 20 % .

Меры по предотвращению: проветривание, слуховые окна, лакокрксочные покрытия.

- горит

Подразделяется на: сгораемые сорта, несгораемые, трудносгораемые.

Предел огнестойкости деревянных конструкций арок - 30 минут, колонны - 2 часа при температуре 900 - 1000 °С.

Конструкционные меры:

1. Температура не более 35 °С - клеенные деревянные конструкции. Не более 50 °С - неклееные.

2. Не использовать в близи огня.

3. Деление здания на части.

4. Использование антиперенов.

5. Применение огнезащитного состава.

Строители: генподрядчик - трест №7, генподрядчик от управления Су - 222 ст прораб Фунт Н.М., СУ - 2 ст прораб Дворник Е.Ю., бригадиры: Чепиков Н.М.- монолитные ж\б опоры , все работы нулевого цикла, отделочные работы - Куракевич В.М, Лебедев Д.П., Бетрахович В.Я.

Субподрядчики: Гомельский СПМК - 141 - деревянные арки, прогоны, настилы, сантехники, электрики, промвентиляция.

Сдача объекта 7 ноября 1983. 1 декабря - сдан в эксплуатацию.25 февраля 1985 - пожар.

Нормативный срок службы древесины 30 - 50 лет.

4. Высотное общественное здание с каркасом из монолитного железобетона. Бизнес-центр по улице М.Танка

Конструктивная часть

Здание бизнец-центра состоит из двух основных объемов: и обстроенного вокруг него 2-х-4-х этажного стилобата. Высотное книгохранилище отделено от стилобата противопожарной стеной и деформационным швом.

За относительную отметку 0.000 принята отметка 1-го этажа, что соответствует абсолютной отметке 217.700 в Балтийской системе высот.

Полезная нагрузка на перекрытия высотного книгохранилища принята 12кПа (на основании рекомендаций Миссии ЮНЕСКО для фундаментальной библиотеки БГУ от 25-29 октября 1999г и технологических расчетов.)

Остальные нагрузки приняты согласно СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”. Нормативное значение веса снегового покрова So=0.70 кПа.

Нормативное значение ветрового давления Wo=0.23 кПа.

Высотное книгохранилище представляет собой пространственную структуру симметричного кристалла, имеющего геометрическую форму ромбокубооктаэдра с максимальными габаритами 60*60*60м, запроектировано из монолитного железобетона и металлоконструкций, имеет 20 этажей с высотой этажа 3,0м.

Основанием ромбокубооктаэдра является монолитная железобетонная плита 24.0*24.0 м, расположенная на отм. 12.600 (уровень 4-го этажа), опирающаяся на ядро жесткости и 16 базовых колонн по контуру плиты с шагом 6.0м. Верх плиты покрытия структуры 24.0*24.0 м на отм.72.600. Ядро жесткости и 16 базовых колонн жестко защемлены в монолитном железобетонном фундаменте с отм. -14.200 до отм. 0.000 и является стволом для всей структуры (полная высота ствола 86.8 м).

Ядро жесткости состоит из двух элементов : внутренний элемент - круг диаметром 9.6м,толщиной 0.4м; наружный элемент - правильный восьмигранник с размерами по толщине 18.0*18.0м, толщиной 0.4м. Между собой элементы ядра жесткости соединены диафрагмами толщиной 0.4м и радиально ориентированными железобетонными стенами толщиной 0.2м.

Между соединительными элементами ядра жесткости находятся монолитная лестница и шахта лифта.

Вся структура ромбокубооктаэдра связана с ядром жесткости через монолитные диафрагмы, диски перекрытий, систему колонн каркаса, горизонтальные обвязочные балки и вертикальные колонны внешнего контура здания.

По внешнему контуру с отм. 12.600 до отм. 21.600 предусмотрена железобетонная наклонная оболочка толщиной 0.2м, которая выполняет две функции: обеспечивает пространственную жесткость наклонной части каркаса и противопожарную защиту книгохранилища в связи со стеклянной крышей атриума.

Структура каркаса здания имеет 4 диафрагмы жесткости, которые расположены в объеме Н=60.0м под углом 90 в плане на всю высоту с отм. 12.600 до отм. 72.600, 4 дополнительные диафрагмы жесткости, установленные между основными на нижних 6 этажах с отм. 66.600 до отм. 72.600.

Толщина всех диафрагм с отм. 12.600 до отм. 30.600 - 0.4м, а c отм. 30.600 до отм. 72.600 - 0.3 м.

Структура монолитного железобетонного ромбокубооктаэдра выстроена сетке колонн шагом 6.0x6.0м с монолитными железобетонными безригельными дисками перекрытий толщиной 0.25м , наружными горизонтальными обвязочными балками сечением 0.3x1.0м и наружными вертикальными и наклонными обвязочными колоннами сечением 0.4х0.4м. При принятой конструктивной в верхних стержневых элементах каркаса (колоннах и наружных наклонных контурных стойках), начиная с отм. 54.6м возникают растягивающие усилия от 200кН до 2000кН в элементе. Поэтому верхние колонны и стойки внешнего контура структуры приняты из металла с последующим обетонированием.

В нижней наклонной части структуры стержневые элементы внешнего контура выполнены в сталежелезобетоне, что значительно повышает их жесткость.

Монолитная структура имеет дополнительные опорные узлы по периметру на отм. 18.600. Для этого по периметру фундаментальной плиты с отм. -14.200 до отм. 10.700 запроектирована вертикальная стена из монолитного железобетона с 28-мью колоннами, которая выполняет несколько важных функций:

по требованию противопожарной безопасности, стена отделяет вестибюль под книгохранилищем от стилобата;

в верхней зоне стена является опорой для сталежелезобетонного опорного кольца жесткости, которое воспринимает распор - растягивающие усилия, достигающие 15000кН, от 28-ми наклонных стоек и системы кружал;

cтена, распологаясь по периметру фундаментальной плиты, является своеобразным пригрузом фундамента, который имеет большое значение для выравнивания напряжений под подошвой фундамента книгохранилища.

Фундамент запроектирован в виде пространственной 3-хярусной коробчатой структуры с ячейками 6.0х6.0м.

Толщина нижней монолитной фундаментной плиты составляет 1.2м, толщина стен коробчатой части фундамента равна 0,5м, диски перекрытия имеют толщину 0.5м. Площадь фундамента под высотное хранилище на отм. -15.400 cоставляет 2950м . В зоне верхней фундаментной плиты на отм. 0.000, для плавного перехода от ядра жесткости к конструкциям фундамента запроектировано 16 контрфорсов.

На общем фундаменте запроектирован лестнично-лифтовой ствол диаметром 10.0м с толщиной стен 0.4м до отм. 72.600,соединенный со зданием книгохранилища переходными лестничными галереями.

Таким образом, фундамент, ядро жесткости, структура ромбокубооктаэдра и лестнично-лифтовой ствол являются единой конструктивной каркасной пространственной железобетонной системой многоэтажного здания общей высотой от подошвы фундамента до верха, равной 88.5м с переменным сечением по высоте: в зоне фундаментной плиты минимальный размер 56.0м;

в зоне с отм. 0.000 до отм. 12600 - 24.0x24.0;

в зоне типового этажа с отм. 30.600 до отм. 54.600 - 60.0x60.0м.

Для возведения здания высотного книгохранилища запроектирована поддерживающая металлическая оснастка (кружала) и песочные домкраты.

Расчет и конструирование несущих монолитных железобетонных конструкций пространственной структуры и фундамента высотного книгохранилища НББ выполнены Международным образовательным центром строительного факультета БНТУ под руководством д.т.н. профессора Т.М.Пецольда, УО “Полоцкий государственный университет” д.т.н. профессором Д.Н.Лазовским, инженером А.В.Поправко, главным инженером проекта Д.Н.Шохиной, главным конструктором проекта В.А.Потерщуком.

Воздействие монолитных железобетонных и металлических конструкций ведется в следующей последовательности:

1. Монолитный железобетонный фундамент Н=10.0м; F=2950м с отм. -15.400 до отм. -5.400.

2.Монолитные железобетонные конструкции с отм. -5.400 до отм. 0.000:

- стены ядра жесткости и контрофорсы;

- колонны, ригельная система на отм. -3.200 , перекрытия ;

- стены лестнично-лифтового ствола;

- контурная стена с отм. -10.400 до отм. 0.000.

3.Монолитные ж/б конструкции с отм. 0.000 до отм. 12.600:

- стены ядра жесткости

- колонны Ф500мм, 700мм, 900мм;

- перекрытия;

- контурная стена;

- лестнично-лифтовой ствол.

4.Контурное кольцо на отм. 10.700 из металлоконструкций.

5.Монолитные ж/б и металлические конструкции с отм. 12.600 до отм. 30.600:

- монтаж стационарных металлоконструкций с отм. 11.455 до отм. 18.600;

- установка песочных домкратов на контурном кольце на отм. 12.000;

- монтаж временных поддерживающих металлоконструкций с отм. 12.000 до отм. 30.600.

- cтены ядра жесткости;

- колонны, диафрагмы, перекрытия;

- контурные обвязочные балки;

- лестнично-лифтовой ствол.

8.Демонтаж поддерживающих металлоконструкций с отм. 12.000 до отм. 30.600.

Стилобат

Максимальный диаметр стилобата - 167.5м.

Стилобат отделен от высокого книгохранилища противопожарной монолитной железобетонной стеной диаметром 57.8 м.

Основные конструкции стилобата - монолитный железобетонный каркас с круглыми колоннами диаметром 0.5м на 1-м, 2-ом, 3-ем этажах и сечением 0.5x0.5м в цокольном и подвальном этажах с сеткой колонн 6.0x6.0 и 7.2x7.2м.

5. Одноэтажное производстенное здание с каркасом из железобетона

16-й учебно-лабораторный корпус БНТУ.

Примером одноэтажного промышленного здания является 16 учебный экспериментальный корпус БНТУ. Этот корпус предназначен для проведения научных исследований. Здесь испытывают фрагменты зданий и сооружений, фермы, новые виды конструктивных элементов. Также проходят лабораторные работы по испытанию строительных конструкций.

Это двухпролетное здание длиной 84 м, шириной 48 м, шаг колонн составляет 12 м, пролет-24 м. За пролёт принимается расстояние между осями колонн в поперечном направлении здания.

Конструктивное решение.

Каркас является основой здания, его скелетом. Он воспринимает вертикальную и горизонтальную нагрузки-ветровую и крановую. Элементы данного пром. здания: колонны крайнего и среднего ряда, фундаменты, несущие элементы покрытия (чаще это фермы, балки) плиты КжС, образующие крупноразмерный ж/б свод . Эта плита имеет два ребра и полку, шириной 3 м, длиной 24м. Удачно сочетаются несущие и ограждающие конструктивные элементы.

Колонны крайнего ряда - прямоугольные ступенчатые элементы ступенчатого сечения. Их применяют в промышленных зданиях с грузоподьёмностью кранов до 30 тонн.Выступающая часть колонны называется консолью. Участок от верха колонны до консоли называется надкрановой частью колонны (380x400)…(500x600), участок от консоли до фундамента-подкрановой частью (400x600)…(500x800). Связи колонн А-образные. На консоль опираются металлические подкрановые балки, по которым уложен рельсовый путь, по нему движется мостовой кран вдоль цеха. Масса крана 25 т, грузоподъемность-20 т. Производственные здания оборудуются транспортом.

По торцам здания расположены подстропильные конструкции-балки. В них проделаны отверстия для облегчения конструкции и экономии материала. На эти балки укладываются плиты КЖС. Колонны среднего ряда отличаются от колонн крайнего ряда. Это сквозные или двухветвевые колонны (объединены две ее ветви-таверс), на таверсы которой опираются две подкрановые балки. Ветви колонны имеют кольцевое сечение, толщина стенки кольца 6-8 см. Эти колонны выполняются на специальных центрифугах. Связи колонн портальные. Под колонны уложен столбчатый фундамент глубиной до 3-4 м, толщина его подошвы до 12 м². Он выполнен из монолитного железобетона. На пространство между колоннами и фундаментом укладывают фундаментную балку (трапецеидального или таврового поперечного сечения, которую изготавливают из бетона с обычной или предварительно напряженной арматурой. Габаритные размеры: длинна-4450 и10700, щирина-400, высота-400…600), а на нее кирпичную стену, выше располагают стену из сборных ж/б панелей. В торцевой стене расположены колонны стойка фахверка, которая воспринимает ветровую нагрузку. В каждом промышленном здании есть ворота. В данном здании они расположены в двух торцах в каждом пролете, навешены на ж/б раму.

Виды ворот:

распашные;

раздвижные;

подъемные.

В экспериментальном корпусе ворота распашные, шириной 6 м, высотой 8-10 м.

Полы в производственных зданиях делают максимально прочными. Холодные полы бывают:

бетонные;

цементные;

мозаичные;

металлической плиткой(30r30 см).

подогреваемые/теплые полы используют при необходимости соблюдения микроклимата внутри здания, эти полы деревянные.

Все производственные здания оснащены инженерными компонентами:

отопление:

а) водяное

б) паровое

в) с помощью калориметра

освещение:

а) естественное

б) искусственное

вентиляция

канализация с водоудалением с крыш - вода по водоприемникам с крыши, проходящим внутри здания удаляется в канализацию.

Фонари шириной 12 м, высотой 16 м являются не только источниками света, но и выполняют вентиляционную функцию, их боковые окна открываются, и происходит быстрая аэрация помещения.

Производственные здания разбиваются на температурные блоки. Данное здание имеет один температурный блок. Температурные блоки устраивают для того, чтобы при перепадах температур здание не испытывало больших деформаций.

6. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций. ЖБИ №1

Промышленность сборного железобетона превратилась в крупную, технически оснащенную отрасль тяжелой индустрии, поставляющую строительству около 20% материальных ресурсов. Сборный железобетон стал основой современного индустриального строительства. Он является главным строительным материалом в массовом полносборном жилищном и культурно-бытовом строительстве, широко применяется в промышленном, транспортном, энергетическом, гидромелиоративном строительстве, а также в строительстве санитарно-технических и сельскохозяйственных сооружений. Увеличение выпуска сборного железобетона сопровождается непрерывным расширением области его применения, повышением экономичности и совершенствованием конструкций.

Общие сведения. В структуре завода железобетонных изделий производственная система для приготовления бетонной смеси- бетоносмесительный цех- является одним из ведущих подразделений основного производства и выполняет следующие функции:

разгрузку, накопление и хранение нормативного запаса сырьевых материалов (заполнителей, вяжущих и добавок) на механизированных складах;

подготовку сырьевых материалов - подогрев заполнителей в зимнее время, активизацию вяжущих, приготовление специальных растворов добавок и другие подготовительные операции;

приготовление бетонных смесей и транспортирование их к формовочным постам технологических линий.

В состав бетоносмесительного цеха входят склады заполнителей вяжущих материалов и добавок с грузоприемными устройствами, система транспортных устройств и сооружений для внутрицехового перемещения материалов и бетоносмесительное отделение, оснащенное необходимым технологическим оборудованием и размещенное в специальном производственном здании.

Производство арматурных сеток и каркасов, предварительное напряжение арматуры. Бетон является хрупким материалом, плохо сопротивляющимся растяжению и изгибу. Для восприятия растягивающих напряжений бетон армируют, наиболее широко используя сталь. Арматурные стержни и проволоку изготовляют из малоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей, которые классифицированы. При проектировании железобетонных конструкций арматуру выбирают в зависимости от ее назначения, марки и вида бетона, свариваемости арматурных сталей, температурных условий эксплуатации и характера нагружения, а также особых требований, предъявляемых к отдельным конструкциям (по трещиностойкости, водонепроницаемости) . Арматурные стали должны обладать достаточной пластичностью, что предопределяется не только условиями работы железобетонных конструкций под нагрузкой, но также условиями механизированной заготовки арматуры. Заготовка арматурной проволоки и стержней заключается в резке их по требуемым размерам, гнутье отгибов, а также высадке анкерных головок на концах стержней при применении их в предварительно-напряженных конструкциях. Современное заводское оборудование позволяет во многих случаях совмещать заготовку арматуры с операциями по предварительной обработке стали. Арматурные элементы для сборных железобетонных конструкций можно разделить на сетки, плоские и пространственные каркасы, элементы для предварительного натяжения и закладные детали. При изготовлении сеток и каркасов применяют, главным образом, контактную стыковую и точечную сварку, и только для стержней больших диаметров используется электродуговая сварка. Армирование железобетонных конструкций - ответственная стадия производства, от качества выполнения которой зависят несущая способность и долговечность изготовляемых изделий. При проектировании железобетонных конструкций выбираются размеры, определяющие положение арматуры в бетоне. Расстояние между армированными элементами назначают так, чтобы между ними проходила и хорошо уплотнялась бетонная смесь, а также обеспечивалось надежное сцепление арматуры с бетоном. Особое внимание уделяют правильному назначению толщины защитного слоя бетона, покрывающего арматуру и создающего вокруг нее щелочную среду, препятствующую развитию коррозии стали. Правильное положение арматуры в бетоне обеспечивается фиксацией арматуры в форме перед бетонированием. Способы фиксации можно условно разделить на две группы: 1) закрепление арматуры в форме инвентарными устройствами, которые извлекают для повторного применения, и 2) с помощью устройств разового использования.

Поскольку железобетон имеет существенный конструктивный недостаток - невысокую трещиностойкость, объясняемую слабым сопротивлением бетона растягивающим усилием (не более 12% его прочности при сжатии). Предельная растяжимость бетона любых марок не превышает 0,2 мм/м; в то же время напряжения в растянутой арматуре при таких деформациях бетона невелики и составляют примерно 20…25% ее расчетной прочности. Повышение марки бетона незначительно увеличивает прочность арматуры в обычном железобетоне нерационально. Поэтому была разработана технология изготовления напряженного железобетона. Предварительно-напряженные конструкции отличаются от ненапряженных двумя основными особенностями:

конструктивной, выраженной в использовании высокопрочной стали, подвергаемой предварительному напряжению, передаваемому затем на бетон для его обжатия.

Технологической, вызванной необходимостью натяжения арматуры и более длительного пребывания изделий в формах для получения высокой прочности, при которой обеспечивается заанкеривание арматуры.

Предварительно напряженные сборные железобетонные конструкции армируются отдельными проволоками и стержнями, проволочными прядями и пучками, а так же проволочными пакетами с различным числом струн. В зависимости от способа натяжения арматуры различают две группы устройств для закрепления арматуры: зажимы применяют для временного закрепления арматуры при натяжении на упоры форм и стендов; и анкеры служат для передачи усилия от напряженной арматуры на бетон, т.е. для постоянного закрепления напряженной арматуры.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Формы, формовочные оснастки, формование железобетонных изделий. Назначение форм и формовочной оснастки при изготовлении железобетонных изделий заключается в придании уплотняемой бетонной смеси требуемых очертаний и размеров, соответствующих проектным параметрам изделий. В зависимости от способа производства, вида бетонной смеси и типа изделий форма или оснастка снимаются в различные периоды времени: непосредственно после формования (бортовая оснастка) , после приобретения изделием распалубочной прочности либо достижения им 70% проектной прочности (форма) .

Формы можно подразделить на несколько типов по следующим основным признакам:

организации процесса - неподвижные и перемещаемые

условиям их работы - силовые и не силовые

числу изделий - одиночные и пакетные

расположению изделий при формовании - горизонтальные и вертикальные

по материалу для форм - металлические, железобетонные, деревянные, комбинированные

конструкциям форм - формы с поддонами, бортовые формы, формы-матрицы, специальные конструкции форм

по конструктивным особенностям - неразъемные, сборно-разборные, с шарнирно открывающимися стенками.

Наиболее распространены в промышленности сборного железобетона металлические формы, применение которых целесообразно при различных способах производства.

Трудоемкость формования составляет до 40% общих трудовых затрат в технологическом процессе производства сборных железобетонных конструкций. Продолжительностью цикла формования определяется, как правило, производительность технологической линии, а технологическая целесообразность и экономическая эффективность принятого способа формования во многом предопределяют показатели эффективности работы предприятия в целом. Технологические задачи, связанные с формованием изделий из бетонной смеси, могут быть сведены к трем основным: обеспечению равномерной структуры бетона; достижению максимальной плотности бетона; получению заданных размеров и формы изделия. Эти задачи решаются с помощью различных способов уплотнения при формовании, применения форм формообразующих элементов, формовочной оснастки. (рис). Процесс формования включает следующие операции: установку форм и формообразующих элементов, укладку бетонной смеси, ее распределение в форме, уплотнение бетонной смеси и заглаживание открытой поверхности, я извлечение формообразующих элементов.

Продукция предприятий сборного железобетона. Увеличение выпуска сборного железобетона сопровождается непрерывным расширением области его применения, повышением экономичности и совершенствованием конструкций.

По отраслям строительства различают конструкции для промышленного, сельскохозяйственного, жилищно-гражданского и специальных отраслей строительства.

По назначению в зданиях и сооружениях различают элементы фундаментов и каркаса, покрытия и перекрытия, стены и перегородки, блоки отопительных и вентиляционных систем.

По характеру армирования сборные конструкции делят на бетонные неармированные, железобетонные с обычной арматурой, предварительно-напряженные железобетонные.

По форме сборные конструкции могут быть плитными, линейными, решетчатыми, блочными, криволинейными, трубчатыми и т.д.

По массе конструкции делят на особо мелкие (до 250 кг), мелкие (250…1500 кг), средние (1500…3000 кг), крупные(3000…5000 кг), особо крупные (более 5000кг).

Изделия различают также по типоразмерам и маркам.

Создание единых стабильных каталогов железобетонных изделий не означает стандартизацию проектных и архитектурно-планировачных решений. Правильное сочетание типовых конструкций позволяет создавать многообразные и эффективные типы зданий.

Основным направлением развития сборных железобетонных конструкций является укрупнением конструктивных элементов, снижение их материалоемкости и металлоемкости, повышение степени заводской готовности.

Конструкции плоских перекрытий:

1) Балочные сборные перекрытия. В их состав входят плиты и поддерживающие их балки, называемые ригелями или главными балками.

Плиты перекрытия для уменьшения расхода материалов делают пустотными или ребристыми. Рёбра и пустоты создают жёсткость. Пустоты бывают овальными , круглыми. В широких панелях делают ряды пустот.

2) Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами.

3) Ребристые монолитные перекрытия с плитами, опёртыми по контуру.

4) Балочные сборно-монолитные перекрытия. Эта конструкция состоит из сборных элементов и монолитных частей, бетонируемых прямо на площадке.

Затвердевший бетон этих монолитных участков связывает конструкцию в единую систему. Сборные элементы перекрытия служат остовом для монолитного бетона и в них размещена основная, чаще всего напрягаемая, арматура.

5) Безбалочные перекрытия. Система панелей опёртых на капители колонн. Капители нужны, чтобы обеспечить жесткое сопряжение перекрытия с колоннами, уменьшить размер расчётных пролётов панелей и создать опору для панелей. Сетка колонн обычно квадратная размером 6x6. Преимущество этог перекрытия в том, что они обеспечивают лучший эстетический вид сооружения.

Размещено на Allbest.ru

...