Изучение сейсмической активности на полномасштабном 3-этажном сборном здании
"Сухие" и "мокрые" соединения сборных железобетонных элементов между собой. Структурные связи в сборном здании. Схема соединения плит перекрытия. Шарнирное соединение колонн с балками при помощи центрирующих стержней. Смещение в связях балка-колонна.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.07.2020 |
| Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Статья по теме:
Изучение сейсмической активности на полномасштабном 3-этажном сборном здании
Пачулия Леон Раульевич, Московский Государственный Строительный Университет, магистрант кафедры Технологии и организация строительного производства г. Москва, Россия
Кужин Марат Фаргатович, кандидат технических наук, доцент, Московский Государственный Строительный Университет, кафедра Технологии и организация строительного производства г. Москва, Россия
В данном исследовании было испытано полномасштабное 3-х этажное здание в лабораторных условиях. Уникальное исследование было проведено с применением псевдодинамических испытаний на четырех различных макетах. 160 датчиков было подключено к испытываемым зданиям для мониторинга их параметров. В ходе экспериментов отслеживали сейсмический отклик диафрагм (полов) и нагельного соединения балка-колонна.
Ключевые слова: сейсмическая активность, сейсмостойкое строительство, испытание в условиях сейсмической активности.
This study tested a full-scale 3-storey building in the laboratory. A unique study was conducted with the use of pseudodynamic tests on four different layouts. 160 sensors were connected to the test buildings to monitor their parameters. The experiments tracked the seismic response of the diaphragms (floors) and pin connections beam-column.
Key words: seismic activity, earthquake-resistant construction, tested under the conditions of seismic activity.
Исследования полномасштабных железобетонных конструкций являются весьма ограниченными и затруднительными [1, с.26]. Одним из вариантов соединения сборных железобетонных элементов между собой, это так называемые «сухие» и «мокрые» соединения. При «мокром» соединении применяется бетон для связи конструктивных элементов. Настоящее исследование сосредоточено на категории «сухих» соединений, состоящее их механических приспособлений без участия бетона, которые наиболее широко распространены в Европейском сборном строительстве. Преимущество таких соединений в скорости монтажа, легкости технического обслуживания и возможность повторного использования.
На рис. 1 представлена иллюстрация категорий структурных связей в сборном жилом здании.
Рис. 1 - Структурные связи в сборном здании
Смежные соединения полов и кровли;
Связь несущих балок с кровлей;
Связь колонн с балками;
Соединение колонн с фундаментом;
Соединение стеновых панелей с несущими конструкциями.
Для теста было использовано 3-х этажное сборное жилое здание с двумя секциями (рис.2). Размеры здания 15х16,25м и 10.9 м высота. Высота этажей: 1 этаж 3,5 м, 2 этаж 3,2 м, 3 этаж 3,2 м. В качестве несущих конструкций выступают колонны сечением 50х50 см и балки длинной 2,25 м и 1,85 м соответственно.
Рис. 2 - Разрез тестируемого здания
В качестве перекрытий на первом и третьем этаже здания были применены плиты коробчатого типа. На втором этаже были уложены двутавровые плиты. На первом и втором этаже они были сварены друг с другом при помощи 6 закладных L-образных элементов. На третьем этаже плиты уложены без сварочного соединения (рис.3).
Рис. 3 - Схема соединения плит перекрытия
Соединения колонн с несущими балками было представлено шарнирным соединением с использованием центрирующих стержней (рис.4).
Рис. 4 - Шарнирное соединение колонн с балками при помощи центрирующих стержней
Опытные образцы были испытаны смоделированным землетрясением с максимальным ускорением 0,3 g. На рис.5 показано смещение трех рам (две внешние и одна центральная) на уровне пола.
Рис. 5 - Колебание (смещение) опытного образца
Как видно из графика, разница в смещении этажей различается не значительно, однако второй этаж испытал на 5 мм меньшее колебание системы, чем остальные этажи. В соответствии с EC8, диафрагма считается жесткой, если горизонтальные смещения в любой ее части не превышают 10%. Данный опыт показывает, что перекрытия, использованные в данном эксперименте, можно считать жесткими диафрагмами.
Рис.6 демонстрирует развитие колебаний колонн и вращение балок во внешнем шарнире первого этажа при воздействии сейсмических возбуждений 0.3g. Можем наблюдать два основных аспекта:
Более активное поведение балки в ходе смещения рамы;
Связь колонна-балка не является жестким соединением.
Рис. 6 - Развитие колебаний и смещений в связях балка-колонна
железобетонный сборный элемент балка
Для дальнейшей оценки эффективности сейсмического отклика соединений балка-колонна, была вычислена диссипация энергии в ходе сейсмического теста. На рис.7 диссипация энергии изображена графически. За исключением 1 варианта испытываемого макета, все образцы показывают значительно более высокое рассеивание энергии в первых этажах по сравнению со вторым и третьим. Это связано с изгибающим растрескиванием, сосредоточенным в основании колонн первого этажа.
Рис. 7 - Рассеивание кумулятивной энергии на каждом этаже
Несмотря на то, что связь колонна-балка не была разрушена в ходе сейсмического эксперимента, шарнирные соединения были подвержены образованию трещин, в особенности в районе первого этажа, где развивался максимальный изгибающий момент (рис.8).
Рис. 8 - Повреждения конструкций после сейсмического теста: а) Механическое соединение плит на первом этаже; б) сварное соединение плит на первом этаже; в) соединение плит с колонной
Выводы
1) В первые секунды сейсмического эксперимента, связь диафрагмы из сборного бетона со стенами не нарушилась. Жесткость внешних рам на 20% выше центральных.
2) Большая жесткость напольных плит и упругий отклик соединений равномерно распределяют силовое воздействие среди колонн.
3) Соединение балка-колонна является надежным сейсмостойким соединением.
Список литературы
1. S.D. Nakaki, J. Stanton, S. Shritharan. An overview of the PRESS five-storey precast test building. PCI-J, 44 (2) (1999).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сборное перекрытие с продольным расположением железобетонных монолитных балок и колонн в двухэтажном административном здании: схема расположения, расчет и конструирование; определение нормативной и расчетной нагрузок, выбор материала, его характеристики.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 12.02.2011Разработка конструктивной схемы сборного перекрытия, методика и основные этапы проектирования его панели. Составление расчетной схемы нагрузки. Порядок проектирования ригеля, построение эпюры материалов. Разработка и расчет колонн первого этажа.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 13.04.2010Схемы установки многоэтажных колонн с помощью комплекса индивидуальных средств монтажной оснастки. Монтаж внутренних стен, диафрагм жесткости в каркасном здании. Установка безригельной панели жесткости. Укладка связевой и рядовой плит перекрытия.
реферат [3,3 M], добавлен 23.01.2011Конструкция сборных балочных пролетных строений из цельноперевозимых элементов. Краны, применяемые для монтажа балок. Разновидности технологических схем монтажа сборных железобетонных балочных разрезных пролетных строений из цельноперевозимых плит.
реферат [467,8 K], добавлен 08.08.2014Проектировочный расчет вариантов плиты перекрытия первого этажа в здании детского сада на 120 мест: сборный и монолитный вариант в виде плоского перекрытия. Формирование расчетной схемы усилий и определение напряжённо-деформированного состояния плиты.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 05.03.2011Изучение правил складирования железобетонных плит. Строповка и опирание плит перекрытия на стены здания. Исследование технологии укладки и хранения плит. Заделка пустот внутри заготовки. Техника безопасности при производстве работ на высоте без подмостей.
презентация [556,3 K], добавлен 28.12.2015Краткая техническая характеристика строящегося объекта. Схемы монтажа основных сборных железобетонных элементов здания. Составление калькуляции трудозатрат и календарного плана строительства объекта. Мероприятия по охране труда и технике безопасности.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.12.2014Выбор экономичного варианта монолитного перекрытия с главными балками вдоль и поперек здания. Расчет монолитной плиты. Определение параметров второстепенной балки: сбор нагрузок, подбор арматуры, расчет по наклонному сечению и места обрыва стержней.
курсовая работа [910,3 K], добавлен 08.10.2010Разбивка сетки колонн для ребристого железобетонного перекрытия и выбор оптимального варианта. Расчетная схема, нагрузки и армирование плиты. Определение расчетных усилий на второстепенную балку и построение эпюры для ее материалов. Расчет колонны.
курсовая работа [613,7 K], добавлен 29.06.2012Конструктивная схема одноэтажного промышленного здания со сборными железобетонными элементами. Подбор плиты покрытия, колонн, стропильной конструкции и подкрановой балки. Размещение арматурных изделий в плите. Расчёт центрально-нагруженного фундамента.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 18.12.2011Расчет по предельным состояниям двускатной предварительно напряженной балки покрытия. Определение потерь предварительного напряжения арматуры, расчетного сечения на образование трещин и фундамента на раскалывание. Проверка ширины раскрытия трещин.
курсовая работа [787,9 K], добавлен 30.01.2012Разработка и обоснование технологической схемы по изготовлению многопустотных железобетонных плит перекрытия. Характеристика производства, сырьевых материалов и технологического оборудования. Пооперационный контроль качества технологических процессов.
курсовая работа [54,8 K], добавлен 29.04.2012Технологии и способы производства сборных железобетонных колонн. Описание технологического оборудования. Режим работы предприятия, проектирование бетоносмесительного цеха. Расчет склада арматурных изделий. Производственный контроль качества продукции.
курсовая работа [151,3 K], добавлен 19.03.2011Схема расположения колонн, плит, ригелей. Выбор конструкции перекрытия. Расчет пролета панелей, нагрузки на 1 погонный метр. Конструирование колонны первого этажа, фундамента для нее. Техника безопасности при арматурных, опалубочных и бетонных работах.
курсовая работа [354,4 K], добавлен 26.03.2012Компоновочная схема раскладки плит перекрытий с поперечным расположением ригелей. Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней. Расчет колонны и ее элементов. Схема консолей. Проектирование фундамента, проверка прочности.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 27.06.2016Расчет конструкции монолитного перекрытия. Определение усилий в плите от нагрузок. Геометрические характеристики сечения. Расчет второстепенной балки по нормальным к продольной оси сечениям. Определение потерь предварительного напряжения арматуры.
курсовая работа [514,1 K], добавлен 24.02.2012- Расчет и конструирование панели перекрытия круглыми пустотами и фундамента под колонну среднего ряда
Общие сведения о здании бани. Состав пола и конструкция кровли. Сбор нагрузок на квадратный метр плиты перекрытия и на колонну среднего ряда 1 этажа. Исходные данные для расчета плиты перекрытия с круглыми пустотами. Конструирование фундамента здания.
курсовая работа [263,6 K], добавлен 15.10.2012 Расчет минимальных сечений стержней из условия статической и усталостной прочности. Расчет элементов на прочность. Проектирование сварного соединения крепления решетки к косынке и косынки к поясу. Проектирование стыкового соединения верхнего пояса.
курсовая работа [596,7 K], добавлен 02.04.2011Технология комплексного процесса монтажа надземной части одноэтажного промышленного здания. Спецификация сборных элементов, состав работ: монтаж колонн, подкрановых и стропильных балок, стеновых панелей, укладка покрытия. Калькуляция затрат, охрана труда.
дипломная работа [583,8 K], добавлен 05.03.2013Понятие и условия использования болтовых соединений, оценка их преимуществ и недостатков. Типы соединения, применяемых в строительстве, их условные обозначения и класс ы прочности, расчет работы на срез и смятие. Конструктивные требования к размещению.
презентация [156,5 K], добавлен 29.01.2017
