ТВЗ Лекции 7, 15 / Лекция № 7.8.2 Возведение зданий с универсальным безбалочным каркасом
.pdf
Технология возведения зданий и сооружений. |
Лекция 7.8.2 |
Возведение зданий с универсальным безбалочным каркасом.
Каркас универсальный безбалочный («КУБ») представляет собой систему многоярусных колонн, установленных в фундаменты стаканного типа и объединённых с помощью разрезных бескапительных плит перекрытия (рис. 1). Пространственная жёсткость и устойчивость каркаса, работающего по рамной или рамно-связевой схеме, обеспечивается замоноличиванием стыков и применением системы связей.
Рисунок 1. Конструктивно-технологическая схема системы «КУБ»: 1 – фундаменты под колонны стаканного типа; 2 – многоярусные колонны; 3 – надколонные плиты; 4 – рядовые плиты; 5 – стеновое ограждение в виде панелей на 2 этажа; 6 – связи.
Система «КУБ» используется для возведения жилых и промышленных зданий высотой до 30 этажей, сейсмостойкость – 9 баллов, шаг колонн от 3 до 9 м, высота этажа 2,8 - 3,3 м. Здания этого типа имеют гибкую планировку помещений, отвечающую заданным технологическим и эксплуатационным требованиям. Система «КУБ» отличается простотой изготовления и монтажа конструктивных элементов.
Расчётная схема системы «КУБ» представляет собой связевый каркас, в котором вертикальные нагрузки перекрытий передаются на колонны, воспринимающие продольные силы с изгибом в одном или двух направлениях. Горизонтальные нагрузки передаются через диски перекрытий на связи, расположенные в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При отсутствии связей нагрузка передаётся на колонны. Диски перекрытий, составленные из сборных панелей, жёстко закреплены на колоннах и шарнирно между собой за счёт замоноличивания шпонок, что обеспечивает им необходимую горизонтальную жёсткость.
Отличительной особенностью является конструкция колонн. Они выполняются многоярусными прямоугольного сечения (400×400; 400×600 мм) длиной до 15 м. В зоне стыков колонн с плитами перекрытий оставляется обнаженная арматура (рис. 2). Такое решение позволяет получать равнопрочный стык надколонных плит в результате включения в работу арматуры колонн и омоноличивания этой зоны.
Плиты перекрытий выполняют прямоугольной формы сплошного сечения. При возведении зданий с балконами или лоджиями плиты наружного контура могут изготовляться сложной геометрической формы.
Лестничные марши, площадки, диафрагмы, продольные и поперечные связи используются серийного изготовления. Стыки колонн и плит, а также монолитные участки перекрытий омоноличиваются бетоном класса В25, стыки плит перекрытий заделываются цементно-песчаным раствором М100.
Стыки колонн устраиваются на уровне перекрытий или на высоте 0,6... 1,0 м от поверхности перекрытия. Соединение стыков осуществляется сваркой накладок к закладным деталям оголовков колонн, сваркой выпусков арматуры или стыковкой штепсельного типа.
- 1 -
Технология возведения зданий и сооружений. |
Лекция 7.8.2 |
Рисунок 2. I - конструктивное решение многоярусных колонн и схема устройства стыков с надколонными панелями. II - соединения надколонных плит с рядовыми: 1 - колонна; 2 - надколонная плита; 3 - рабочая арматура колонны; 4 - закладная деталь; 5 - монолитный участок; а - опирание плит "в четверть"; б - со стыковкой петлевых выпусков сборных плит; в - стыковка сборных плит и монолитных участков; г - стыковка сборных плит; д - стыковка сборных плит с пенополистирольным вкладышем; е - монолитные торцевые участки плит.
Стыки надколонной плиты и колонны имеют специальную конструкцию и характеризуют особенность зданий конструкции "КУБ". Отверстие в надколонной плите принимается на 20 мм больше сечения колонны. Периметр отверстия ограничивается металлической закладной деталью в виде уголка, расположенного под углом 45° с вершиной угла по периметру отверстия. Соединение плиты и колонны осуществляется плоскими шпонками (δ=10 мм) или из уголка с полками 100×100 мм, обрезанными под углом 45°. Вершина шпонки приваривается к выпускам арматуры в колонне или закладным деталям. Стык омоноличивается мелкозернистым бетоном класса В25 сразу после производства сварочных работ.
Соединения надколонной плиты и среднепролетных плит выполняются в следующих вариантах:
сопиранием "в четверть": среднепролетная плита опирается на надколонную плиту
сзамоноличиванием шва раствором М100;
ссовмещением отверстий арматурных петлевых выпусков в надколонных и среднепролетных плитах; при этом в отверстия пропускаются арматурные стержни в количестве 2 или 4, а стык замоноличивается бетоном класса В25;
арматурные петлевые выпуски из плит свариваются между собой, а стык прокладывается пенополистиролом и замоноличивается;
торцевые участки плит замоноличиваются с установкой закладных деталей, к которым производится крепление стеновых панелей.
Стыки надколонной плиты и монолитных участков перекрытий армируются 4-мя стержнями Ø10 мм, пропущенными в петлевые арматурные выпуски из надколонных плит. На монолитных участках используется бетон класса В25.
Разработаны специальные технические условия на изготовление, приемку, хранение и транспортирование плит перекрытий и колонн для зданий, возводимых в системе "КУБ".
Требования к точности изготовления плит:
отклонения линейных размеров по длине и ширине ±8 мм; отклонения линейных размеров по толщине ±5 мм;
отклонения от прямолинейности профиля торца безпетлевых выпусков на всей длине панели - 6 мм;
отклонение от плоскости лицевой поверхности панелей не должно превышать 6
мм;
разность длин диагоналей панели не должна превышать 16 мм; действительное значение отклонения толщины защитного слоя бетона до арматуры
не должно превышать при нормальной толщине защитного слоя 10 мм - ±3 мм.
-2 -
Технология возведения зданий и сооружений. |
Лекция 7.8.2 |
Технология возведения зданий с универсальным безбалочным каркасом подразумевает ведение строительно-монтажных работ в несколько циклов: подземная часть, монтаж каркаса, устройство наружных стен, устройство внутренних стен и перегородок, отделочные и специальные работы. Основные отличия монтажа данных зданий от возведения каркасного здания балочной схемы сосредотачивается в сборке каркаса надземной части.
Монтаж безбалочного каркаса осуществляется по комбинированной схеме, которая предусматривает сборку конструктивных элементов ячейками. Для этого этаж (ярус) разбивается на монтажные участки по принципу «ячейка – участок», начиная с самой дальней от крана ячейки. Первоначально монтируются наиболее удалённые от монтажного крана колонны, затем ближние колонны, надколонные и рядовые плиты перекрытий.
Комбинированная технология монтажа конструкций, помимо создания устойчивых структур, обеспечивает фронт работ по выполнению сварки и омоноличиванию узлов и стыков.
Монтаж колонн осуществляется с учетом особенностей монтажного стыка. При стыке колонн на уровне 1 м от перекрытия используются одиночные кондукторы; если стык в уровне перекрытия, то применяются подкосы. В ряде типов колонн используются стыки «штепсельного» типа, когда арматура верхнего элемента (центральный стержень) свободно входит в отверстие нижнего элемента и надёжно его фиксирует (рис. 2, I).
Точность монтажа колонн контролируется двумя теодолитами по взаимно перпендикулярным направлениям, а их выверка производится с помощью кондукторов или подкосов. На каждый тип колонн предусматривается комплект монтажных приспособлений, который обеспечивает возможность опирания и выверку надколонной плиты с соблюдением техники безопасности при её монтаже. Точность монтажа колонн в плане и по вертикали должна быть в пределах ±10 мм.
В стыке колонн арматура и закладные детали свариваются ванной сваркой и омоноличиваются.
Монтаж надколонных плит выполняется в следующем порядке: в специальное монтажное отверстие, расположенное в колонне ниже места стыка с плитой перекрытия устанавливают сборный опорный столик, поверх которого крепится кондуктор. На опорном столике выставляют четыре винтовых упора на заданную высоту расположения плиты перекрытия, затем поднимают надколонную плиту и через отверстие в плите одевают ее на колонну, проходя вдоль направляющих пластин кондуктора, плита опирается на винтовые упоры опорного столика и занимает проектное положение. С помощью кондуктора и опорного столика достигается принудительная установка надколонной плиты в проектное положение (рис. 3).
Под смонтированную надколонную плиту на стыке смежных плит подводят опорные стойки, которые в верхней части имеют металлическую площадку, половина площадки упирается в смонтированную надколонную плиту, а вторая половина является консолью для опирания смежных плит. После чего надколонная плита прикрепляется к колонне с помощью сварки обечайки плиты с рабочей арматурой колонны, используя посредники в виде стальных прямоугольных пластин или уголков. Опорный столик и кондуктор переставляют на другую колонну.
Рядовые плиты монтируют, опираясь на консоли стоек, что гарантирует их расположение в горизонтальной плоскости. Петлевые выпуски, расположенные на торцах смежных панелей, совмещаются, образуя петлю, в которую вдоль торца плиты пропускают два металлических стержня и при помощи вязки крепят их к петлям. После установки арматуры стыки панелей перекрытия и стыки надколонной плиты с колонной замоноличиваются. Стойки убирают только после того, как перекрытие следующего этажа смонтировано, замоноличено и бетон замоноличивания набрал не менее 70% проектной прочности.
- 3 -
Технология возведения зданий и сооружений. |
Лекция 7.8.2 |
Монтаж конструкций выполняется комплексной бригадой в составе 9 человек: монтажники – 4 чел., сварщики – 3 чел., бетонщики – 2 чел. Контроль точности монтажа осуществляют 2 геодезиста.
Рисунок 3. Монтаж надколонных и рядовых плит перекрытия: 1 – колонна; 2 - надколонная плита; 3 – рядовая плита; 4 – опорный столик; 5 – кондуктор; 6 - регулировочные винты; 7 – стойка.
- 4 -