Основы проектирования конструкций зданий. Унификация и типизация. Технологичность конструкций. Деформационные швы. Принципы проектирования
- Снижение материалоемкости;
- Снижение трудоемкости;
- Обеспечение надежности в течение всего срока эксплуатации здания.
Меры по снижению материалоемкости:
- полное использование несущей способности;
- снижать нагрузки (за счет применения легких материалов);
- использовать высокопрочные бетоны и арматуру;
- изменять армирование в соответствии с действующими усилиями;
- принимать схемы транспортировки, монтажа и извлечения из форм сборных элементов не требующие дополнительного армирования;
Меры по снижению трудоемкости:
- Добиваться индустриализации и максимальной механизации (массовое изготовление и монтаж с использованием высокопроизводительных машин);
- Укрупнять сборные элементы в пределах грузоподъемности машин и габаритов транспортов;
- Рационально размещать инженерного коммуникации
Меры по обеспечению надежности в течение срока эксплуатации здания:
- Выбрать расчетную схему сооружения с учетом всех возможных воздействий;
- Конструировать, обеспечивая безопасность, технологичность и ремонтопригодность;
- Применять материалы, имеющие необходимую долговечность в соответствии со сроком службы здания;
- Проектировать конструкции с учетом особенностей технологии;
- Назначать соответствующие классы по морозостойкости и по водонепроницаемости;
- Предусматривать меры по защите от коррозии;
Порядок проектирования:
- Выбор конструктивной и технологической систем здания;
- Компоновка;
- Выбор материала;
- Сбор нагрузок и определение усилий (статический расчет);
- Расчет сечений и подбор геометрических параметров (диаметра и шага арматуры) несущих элементов;
- Конструирование и разработка рабочих чертежей.
Конструктивные системы ЖБК:
Каркасные: рамные, связевые, рамно-связевые;
Бескаркасные: с продольными, поперечными и продольно-поперечными нес. стенами;
Ствольные: подвесные, опорные, поэтажные;
Тип КС здания зависит от типа вертикального несущего элемента.
Технологические системы ЖБК:
Сборные, монолитные, сборно-монолитные.
Компоновка:
1. Назначение разбивочных осей;
2. Привязка к разбивочным осям;
3. Назначение деформационных швов;
4. Установление генеральных размеров несущих конструкций
Деформационные швы:
Температурно-усадочные – для снижения деформаций и напряжений от изменения температуры и усадки бетона;
Осадочные – для обеспечения свободы деформаций от осадки грунтов оснований
Температурно-усадочный шов Осадочный шов
Требования к проектированию ЖБК:
-Унификация
-Типизация
-Укрупнение
-Технологичность
-Учет этапности работы элементов
-Обеспечение прочности стыков и концевых участков
-Учет погрешностей и допусков
Унификация – приведение к единообразию (ограниченному числу типоразмеров)
Унифицируют: размеры элементов, пролеты, высоту этажей, привязки к разбивочным осям, габаритные схемы, формы сечений элементов, классы прочности и пр.
Модуль – М = 100 мм
Типизация – отбор наиболее рациональных, проверенных на практике типов элементов и конструкций для массового применения.
Уровни типизации: детали, элементы, конструкции, здания, комплексы.
Укрупнение - экономически целесообразное увеличение габаритов сборных элементов для повышения производительности работ за счет сокращения числа монтажных и транспортно-такелажных операций.
Определяется: габаритами транспорта; грузоподъемностью монтажных механизмов (кранов); размерами перекрываемых помещений (комната, пролет).
Технологичность – возможность массового изготовления и удобства монтажа с наименьшими затратами труда при максимальном использовании высокопроизводительных машин и механизмов:
- Назначение размеров элементов из унификации опалубки;
- Устройство стыков из условия удобства монтажа;
- Ограничение разновидности изделий;
- Удобство распалубки, сохранность при перевозке и монтаже;
- Обеспечение фиксации при монтаже;
- Минимум «мокрых» процессов и сварочных работ на монтаже.
Прочность конструкции должна быть обеспечена на всех стадиях работы: изготовление; перевозка; монтаж; эксплуатация.
Различия расчетных ситуаций: расчетная схема; нагрузка; характер нагрузки; прочность материала.