Этапы строительства монолитного многоэтажного дома. Монолитный каркас многоэтажного здания

Строительство многоэтажных домов: этапы и монолитная технология

Строительство многоэтажного жилого дома сегодня является основным вариантом решения жилищной проблемы для многих застройщиков. Достоинство технологии – заселение в дом не одной, а нескольких семей, даже если возведение ведется на малом участке земельного надела. Популярность имеют несколько разновидностей строительства: панельная, кирпичная, монолитная, монолитно-кирпичная. Выбор типа застройки осуществляется в соответствии с показаниями грунтов, сейсмологической обстановкой, климатических особенностей, наличия материалов, средств и возможностей. Застройка земли многоэтажными зданиями – работа ответственная, не допускающая незнания или промахов и требующая строгого соблюдения всех нюансов.

Панельное строительство

Технология получила бурное развитие в конце прошлого века за счет оперативности проведения всех этапов работ

Технология получила бурное развитие в конце прошлого века за счет оперативности проведения всех этапов работ. Наличие готовых элементов позволяет без особых задержек ставить дома, процесс напоминает сборку конструктора, элементы производятся заводским образом.

Условия применения панельного строительства имеют свои особенности:

Требование выполнить массовую застройку на ограниченной территории;
Продажа готового жилья по цене, перекрывающей стоимость работ;
Наличие мощной базы ресурсов и используемой техники.

Совет! Возведение панельной многоэтажки невозможно без применения подъемных механизмов и обеспечения энергетических ресурсов.

Сфера применения технологии распространяется не только для сооружения многоэтажных домов общественного заселения, но и для частного домостроя, где требуется возвести здание в 2-4 этажа. Технология подразумевает применение двух типов жилых домов: каркасных, безкаркасных.

Каркасники также имеют два варианта застроя: полный каркас или внутренний. Первые представляют собой пространственный каркас, в образовании которого участвуют опоры внешнего типа и ребристые панели, причем каркас образуют поперечные и продольные элементы. Второй вариант – это конструкция без опорных колонных панелей. Несущими выступают внутренние колонны, берущие на себя всю нагрузку. Оптимальная величина пролета в этом случае 500-600 см. Продольная часть каркаса представляется колоннами, шаг которых составляет не более 300 см. Допустимая этажная высота 280 см, ригельные и колонные элементы совмещаются и соединяются посредством сварных швов. Колонна покрывается консолями из двутавровой стали. Высота каркасных строений высчитывается в зависимости от назначения здания.

Основные этапы строительства

технологии строительства многоэтажных жилых домов

Выбор основания зависит от этажности здания, типа грунта и прочих нюансов

Этапы панельного строительства:

Работы с фундаментом. Выбор основания зависит от этажности здания, типа грунта и прочих нюансов. При работе с облегченными панелями (СИП) предпочтительнее облегченные фундаменты, при работе с тяжелыми ж/б панелями основание выбирается мощное и заглубленное.
Гидроизоляция фундамента, обработка защитными средствами деревянных, металлических деталей, монтаж нижнего бруса.
Обустройство цоколя, укладка пола первого этажа.
Обустройство каркаса или монтаж первого этажа посредством возведения панельных элементов, скрепление деталей сваркой.
Установка межэтажных перекрытий по периметру этажа.
Утепление, гидроизоляция строения.

монолитное строительство многоэтажных домов технология

Сооружение всех последующих этажей производится так же, как монтаж первого

Важно! Сооружение всех последующих этажей производится так же, как монтаж первого. Если предполагается наличие комнат большой площади, конструкция усиливается с помощью высокопрочного бруса.

Укладка кровли. Работы выполняются с учетом весовой нагрузки на панели.
Монтаж окон, дверей, кровельного покрытия.
Отделочные работы.

Данная технология имеет свои преимущества и недостатки, плюсы панельного многоэтажного дома следующие:

Повышенная скорость сборки здания;
Возможность снижения размеров строительной площадки за счет работы «с колес», то есть материал подвозится от производителя и сразу монтируется на объект, не загромождая стройплощадку;
Минимальный набор приборов и оборудования для монтажа сборных конструкций.

Недостатки панельного домостроя:

Невысокие теплотехнические показатели в сравнении с другими материалами;
Недостаточная звукоизоляция;
Малейшие отступления в технологии соединения стыков приведут к образованию щелей;
Сниженная сейсмостойкость многоэтажек панельного типа;
Зависимость планировки от производимых панельных элементов (это касается только крупнопанельных домов).

Строительство кирпичных домов

этапы строительства многоэтажного жилого дома

Технология проста, отличается надежностью, не требует наличия спецтехники, кроме подъемников, однако сложна в исполнении и довольно трудоемка

Технология строительства из кирпича стала известна очень давно, еще до нашей эры люди строили жилища из обожженных кусков глины, придавая им почти правильный размер. Технология проста, отличается надежностью, не требует наличия спецтехники, кроме подъемников, однако сложна в исполнении и довольно трудоемка. При этом кирпичное строительство невозможно без опыта, знаний и применения труда высококвалифицированных рабочих. Минимальные погрешности кладки приведут к неустранимым потерям внешнего вида, поэтому кирпичное строительство многоэтажного дома должно либо производиться под постоянным присмотром, либо только руками профессионалов.

Рекомендуем к прочтению:

Сегодня используется 2 типа кирпича:

Керамический штучный продукт обладает прочностью, термостойкостью, сейсмостойкостью, влагостойкостью. При этом кирпич прост в изготовлении

Силикатный производится из смеси извести и песка, имеет более дешевую цену и характеристики у него скромнее: не переносит влагу, высокотемпературные режимы.

Совет! Производители предлагают неплохую альтернативу: пустотелый (щелевой, пористый) кирпич. За счет пустот в массе, продукция обладает большей теплоемкостью и обеспечивает лучшую теплоизоляцию.

Требуется мощный, прочный и хорошо заглубленный фундамент, так как кирпичная кладка обладает массивностью

Этапы строительства дома из кирпича:

Фундамент. Требуется мощный, прочный и хорошо заглубленный фундамент, так как кирпичная кладка обладает массивностью.
Гидроизоляция фундамента.
Первый ряд кладки на «сухую» основу, затем выполняются следующие ряды кладки, причем выбор варианта монтажа кирпичей осуществляется в зависимости от особенностей проекта, высоты дома и предпочтения заказчика;
Армировочные элементы кладки или «связка» должна присутствовать в каждом 2-4 ряду;

Укладка межэтажных перекрытий осуществляется плитным способом;
Каждый последующий этаж выкладывается, как и первый, не следует забывать о связке и укреплении стеновых панелей.
Утепление и гидроизоляция строения;
Кровля монтируется черновая, в основном плоская. Укладка чистовой кровли производится только после усадки строения.
Монтаж окон, дверей.
Финальные отделочные работы.

Кирпичное строительство многоэтажного дома имеет массу нюансов: от выбора типа кладки до вариабельности связки. Однако, несмотря на трудности, многочисленные плюсы конечного результата искупают все технологические неудобства:

Высочайшие теплотехнические характеристики;
Лучшие звукоизоляционные показатели;
Сохранение комфортного микроклимата внутри дома;
Вариабельность форматов зданий;
Нетребовательность фасадной отделки из-за хорошего эстетического вида неприкрытого кирпича.

Есть несколько недостатков:

Обязательность применения квалифицированного труда;
Высокая ценовая планка строительных работ;

Медленное возведение дома;
Требование времени на усадку;
Ограниченность этажности строений;
Обязательное наличие большого склада для материала на стройплощадке.

Монолитное строительство

Тип застройки основан на заливке здания бетонной смесью непосредственно на строительной площадке

Одна из самых новых технологий – монолитное строительство жилого дома. Тип застройки основан на заливке здания бетонной смесью непосредственно на строительной площадке. Стоимость работ высокая, трудозатраты также высоки, поэтому чаще всего применяется монолитно-панельное строительство, где застройка производится посредством готовых монолитных ж/б плит, изготовленных заводским образом. Рассматривая монолитную технологию, стоит уточнить, что все процессы производятся только в сезоны с теплой температурой, в случае осадков работа останавливается. Крайне необходим подробный план проводимых работ, так как любое отступление от процесса, задержка или неверный выбор марки цемента грозит нарушением технологии, в результате чего застройщик получит непрочный дом, требующий постоянных доделок.

Этапы строительства:

Подготовка площадки, обустройство фундамента заглубленного типа;
Монтаж арматурного каркаса;
Монтаж опалубки;
Заливка бетонной смеси;
Прогрев бетона для лучшего схватывания в случае снижения температуры окружающей среды;
Демонтаж опалубки;
Обустройство межэтажных перекрытий;
Монтаж кровли;
Внешняя отделка.

новые технологии строительства многоэтажных домов

Бетонные составы отличаются высокими показателями изоляции, энергоемкости, поэтому строение не потребует дополнительных работ по укладке гидро-, тепло-, звукоизоляции

Важно! Бетонные составы отличаются высокими показателями изоляции, энергоемкости, поэтому строение не потребует дополнительных работ по укладке гидро-, тепло-, звукоизоляции. Не нужно дополнительно выравнивать стеновые панели, то есть все работы сводятся к отделке.

Преимущества монолитного строительства:

Свободная планировка;
Индивидуальность конфигурации зданий;
Гладкость всех стеновых и потолочных панелей, из-за чего стадия отделки сокращается до минимума;
Повышенная сейсмостойкость строений.

Недостатки монолитного строительства:

Рекомендуем к прочтению:

Применение высококвалифицированного труда;
Высокая цена строительства зданий;
Малое использование технологии.

Важно! Стоит отметить, что технология монолитного строительства мало востребованна на сегодняшнем рынке, однако многочисленные преимущества позволяют применять тип домостроя на самых различных грунтах. А если использовать панельно-монолитный вариант, строения отвечают самым высоким запросам и требованиям хозяев, отличаясь прочностью, практичностью, долгим сроком эксплуатации и великолепными теплоэнергетическими показателями.

Монолитно-кирпичное строительство

технологии строительства многоэтажных домов

После отливки первых этажей, выкладывается необходимое количество перегородок из кирпича

Каркасно-монолитная технология застройки получила широкое распространение. Являясь самым современным вариантом, тип застройки отличается надежностью, позволяет соединять в одном объекте все показатели тепло-, звуконепроницаемой кирпичной стены с вариабельностью планировочных решений здания с применением перекрытий из монолитного железобетона. Ценовая планка строений лежит между недорогой крупнопанельной технологией и затратными кирпичными домами.

Этапы строительства схожи с другими технологиями:

Обустройство мощного фундамента;
Монтаж каркаса дома с заливкой бетоном, после производится снятие опалубки и процесс повторяется до тех пор, пока здание не наберет нужную высоту;
После отливки первых этажей, выкладывается необходимое количество перегородок из кирпича;
Монтаж межэтажных перекрытий;
Строительство следующих этажей;
Обустройство кровли чернового типа, а после усадки строения, монтаж чистовой кровли;
Отделочные работы.

Достоинства монолитно-кирпичного строительства:

Самая современная технология, позволяющая быстро возводить строения разной этажности, форм, формата;
Свободная планировка;
Высокие показатели теплоемкости и звукоизоляции: такой высотный дом совмещает в себе все уникальные качества кирпича и бетона;
Минимальные требования к выравниванию стен и потолков, а значит, облегченные отделочные работы.

Недостаток многоквартирный монолитно-кирпичной дом будет иметь один – обязательное соблюдение технологии застройки, а, следовательно, применение труда высококвалифицированных рабочих.

Монолитные вентфасады

Такая технология применяется для многих многоэтажных строений самого разного назначения

Строго говоря, это не технология строительства, а, скорее, тип отделочных работ. Системы характеризуются следующими показателями:

Наличие воздушного зазора между поверхностью стены и отделкой;
Возможность применения обшивочных панелей разного типа;
Придание эстетичности фасаду и минимизация угрозы появления конденсата в доме;
Значительное сокращение расходов на отопление вследствие повышения теплоемкости всего здания.

Такая технология применяется для многих многоэтажных строений самого разного назначения. При этом материалы, используемые для монтажа вентфасадов, выпускаются в огромном разнообразии: алюминиевые, виниловые панели или панельные элементы из композитных материалов отличаются долговечностью и прочностью.

Выбирая подходящую технологию строительства многоэтажных домов, необходимо учитывать не только все экономические стороны, но и наличие мощной базы спецтехники, ресурсов и профессиональных строителей. В одиночку с домом даже в 2-3 этажа справиться сложно, лучше поручить это дело специалистам.

Рекомендуем к прочтению:

Оцените публикацию:

Загрузка...

kakpostroitdomic.ru

Раздел 2. Конструкции многоэтажных каркасных зданий

Лекция 3. конструкции многоэтажных промышленных зданий

3.1. Конструктивные схемы зданий

Многоэтажные промышленные здания служат для размещения различных производств — машиностроения, приборостроения, цехов химической, электротехнической, радиотехнической, легкой промышленности и др., а также базисных складов, холодильников, гаражей и т. п. Их проектируют, как правило, каркасными с навесными панелями стен.

Высоту промышленных зданий обычно принимают по условиям технологического процесса в пределах от 3 до 7 этажей (при обшей высоте до 40 м), а для некоторых видов производств с не тяжелым оборудованием, устанавливаемым на перекрытиях, до 12—14 этажей. Ширина промышленных зданий может быть равной 18—36 м и более. Высоту этажей и сетку колонн каркаса назначают в соответствии с требованиями типизации элементов конструкций и унификации габаритных параметров. Высоту этажей принимают кратной модулю 1,2 м, т.е. 3,6; 4,8; 6 м, а для первого этажа иногда 7,2 м. Наиболее распространенная сетка колони каркаса 6x6, 9х6, 12х6 м. Такие ограниченные размеры сетки колонн каркаса обусловлены большими временными нагрузками на перекрытия, которые могут достигать 15 кН/м2, а и некоторых производствах 25 кН/м2 и более.

Для промышленного строительства наиболее удобны многоэтажные каркасные здания без специальных вертикальных диафрагм, поскольку они ограничивают свободное размещение технологического оборудования и производственных коммуникаций. Основные несущие конструкции многоэтажного каркасного здания — железобетонные рамы и связывающие их междуэтажные перекрытия (рис. 3.1). Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении работой многоэтажных рам с жесткими узлами — по рамной системе, а в продольном — работой вертикальных стальных связей или же вертикальных железобетонных диафрагм, располагаемых по рядам колонн и в плоскости наружных стен, — по связевой системе (рис. 3.2). Если в продольном направлении связи или диафрагмы по технологическим условиям не могут быть поставлены, их заменяют продольными ригелями. В этом случае пространственная жесткость и в продольном направлении обеспечивается по рамной системе.

1 – поперечные рамы; 2 – продольные вертикальные связи; 3 – панели перекрытий

Рис. 3.1. Конструктивный план многоэтажного каркаса промышленного здания

Рис. 3.2. Вертикальные связи многоэтажного каркаса в продольном направлении

При относительно небольшой временной нагрузке на перекрытия пространственная жесткость и в поперечном направлении обеспечивается по связевой системе; при этом во всех этажах устанавливаются поперечные вертикальные диафрагмы. Шарнирное соединение ригелей с колоннами в этом решении достигается установкой ригелей на консоли колонн без монтажной сварки в узлах.

Ригели соединяют с колоннами (стойками) на консолях, с применением ванной сварки выпусков арматуры и обетонированием полости стыка на монтаже. Для междуэтажных перекрытий применяют ребристые плиты шириной 1500 или 3000 мм. Плиты, укладываемые по линии колонн, служат связями-распорками, обеспечивающими устойчивость каркаса на монтаже.

В таких зданиях возможно опирание плит перекрытий двух типов: на полки ригелей таврового сечения (для производства со станочным оборудованием, нагрузки от которого близки к равномерно распределенным) и по верху ригелей прямоугольного сечения (главным образом, для зданий химической промышленности с оборудованием, провисающим из этажа в этаж и передающим большую сосредоточенную нагрузку на одну опору). В обоих типах опирания плит типовые ригели при пролетах 6 и 9 м имеют одинаковое сечение 800 мм и ширину ребра 300 мм.

Типовые конструкции многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями разработаны под различные временные нагрузки — от 5 до 25 кН/м2.

Пример решения конструкции здания с безбалочными перекрытиями приведен на рис. 3.3. Ригелем многоэтажной рамы в поперечном и продольном направлениях служит безбалочная плита, жестко связанная с колоннами с помощью капителей. Пространственная жесткость здания в обоих направлениях обеспечивается по рамной системе. Унификация размеров плит и капителей средних и крайних пролетов безбалочного перекрытия достигается смещением наружных самонесущих стен с оси крайнего ряда колонн на расстояние, равное половине ширины надкапительной плиты.

Рис. 3.3. Конструкции зданий многоэтажных промышленных зданий

с безбалочными перекрытиями

Многоэтажные промышленные здания с часто расположенными опорами при сетке колонн 6×6 или 9×6 м не всегда удовлетворяют требованиям гибкой планировки цехов, модернизации оборудования и усовершенствования производства без дорогостоящих переустройств. Поэтому применять их следует в случае больших временных нагрузок на перекрытия более 10 кН/м2.

Особенность конструктивного решения универсальных промышленных зданий с этажами в межферменном пространстве состоит в том, что они имеют крупную сетку колонн 18×6, 18×12, 24×6 м. Большие пролеты здания перекрывают безраскосными фермами. При этом в пределах конструктивной высоты этих ферм устраивают дополнительные этажи, в которых размещают инженерное оборудование и коммуникации, бытовые, складские и другие вспомогательные помещения. Высота межферменных этажей может быть 2,4; 3 и 3,6 м.

Пример решения конструкций универсального промышленного здания приведен на рис. 3.4. Здание имеет 6 этажей — три основных и три межферменных. Безраскосные фермы, жестко связанные с колоннами, являются составной частью многоэтажного каркаса и работают как ригели рам. Крайние стойки ферм вверху и внизу снабжены выступами для соединения с колоннами ниже- и вышележащих этажей. Плиты перекрытий в основных этажах ребристые; их укладывают на верхний пояс ферм. Панели перекрытий вспомогательных этажей пустотные или ребристые; опираются они на полки нижнего пояса ферм (рис. 3.5).

1 – основные этажи; 2 – межферменные этажи; 3 – соединения колонн с безраскосыми фермами

Рис. 3.4. Конструкция многоэтажного промышленного здания

с межферменными этажами

Рис. 3.5. Деталь опирания перекрытия на нижний пояс безраскосных ферм

Многоэтажные гражданские каркасные и панельные (бескаркасные) здания проектируют для массового строительства высотой 12—16 этажей, а в ряде случаев — высотой 20 этажей и более. Сетка колонн, шаг несущих стен и высоты этажей выбирают в соответствии с требованиями типизации элементов конструкций и унификации габаритных параметров. Конструктивные схемы зданий, возводимых из сборных элементов, характерны постоянством геометрических размеров по высоте, регулярностью типовых элементов конструкций, четким решением плана.

Каркасные конструкции применяют для различных административных и общественных зданий с большими помещениями, редко расположенными перегородками, а в некоторых случаях и для жилых домов высотой более 25 этажей. Основными несущими конструкциями многоэтажного каркасного здания в гражданском строительстве являются железобетонные рамы, вертикальные связевые диафрагмы и связывающие их междуэтажные перекрытия.

Важнейшим условием достижения высоких эксплуатационных качеств многоэтажного здания является обеспечение его надежного сопротивления горизонтальным нагрузкам и воздействиям. Необходимая пространственная жесткость такого здания достигается различными вариантами компоновки конструктивной схемы, в основном отличающимися способами восприятия горизонтальных нагрузок.

Например, при поперечных многоэтажных рамах и поперечных вертикальных связевых диафрагмах, горизонтальные нагрузки воспринимаются вертикальными конструкциями совместно, и каркасное здание в поперечном направлении работает по рамно-связевой системе, при этом в продольном направлении при наличии только вертикальных связевых диафрагм здание работает по связевой системе (рис. 3.6, а).

При поперечном расположении вертикальных связевых диафрагм и продольном расположении многоэтажных рам здание в поперечном направлении работает по связевой системе, а в продольном направлении — по рамной системе (рис. 3.6, б). Конструктивная схема каркаса при шарнирном соединении ригелей с колоннами будет связевой в обоих направлениях.

1 – балка; 2 – колонна; 3 – панель

Рис. 3.6. Направление ригелей поперек (а) и вдоль (б) здания

в сборном балочном перекрытии

Панельные конструкции применяют для жилых домов, гостиниц, пансионатов и других аналогичных зданий с часто расположенными перегородками и стенами. В панельных зданиях основными несущими конструкциями служат вертикальные диафрагмы, образованные панелями внутренних несущих стен, расположенными в поперечном, иногда в продольном направлении, и связывающие их междуэтажные перекрытия. Панели наружных стен навешивают на торцы панелей несущих поперечных стен. Многоэтажное панельное здание как в поперечном, так и в продольном направлении воспринимает горизонтальную нагрузку по связевой системе. Возможны другие конструктивные схемы многоэтажных зданий. К ним относятся, например, каркасное здание с центральным ядром жесткости, в котором в качестве вертикальных связевых диафрагм используются внутренние стены сблокированных лифтовых и вентиляционных шахт, лестничных клеток; здание с двумя ядрами жесткости открытого профиля — в виде двутавров; здание с двумя ядрами жесткости и сложной конфигурацией в плане, позволяющей индивидуализировать архитектурное решение. В описанных конструктивных схемах зданий горизонтальные воздействия воспринимаются по рамно-связевой или связевой системе.

studfiles.net

Этапы строительства монолитного многоэтажного дома

Зная этапы строительства монолитного многоэтажного дома, легко убедиться в качестве и надежности таких сооружений, которые помогают тысячам семей в России обзавестись новой квартирой. Преимущества таких зданий неоспоримы — высокая скорость возведения, продолжительный срок службы и внешняя привлекательность. Ниже рассмотрим, что такое монолит, какие технологии применяются при возведении таких объектов в Москве и других городах России, а также разберем этапы строительства. Кроме того, захватим вопросы надежности, стоимости постройки и преимущества такой технологии. Но обо всем подробнее.

Содержание страницы:

Что такое монолит?

Панельное и кирпичное строительство постепенно теряют актуальность, уступая место монолитным технологиям. Монолит — сооружение, которое возводится с применением специальной опалубки и бетонной смеси. По конструктивным особенностям опалубка — специальная конструкция, которая применятся для создания формы при заливке в нее подготовленной бетона. Без ее использования монолитное строительство невозможно. Именно благодаря опалубке здание получает требуемую жесткость, устойчивость к изменению формы и надежность. Кроме того, с помощью этого элемента каркасного строительства задаются главные параметры — размер, форма и другие элементы сооружения.

Монолитное строительство считается инновационной технологией, поэтому ее применяет небольшое число строительных компаний. При этом единицы застройщиков готовы предложить качественные услуги по строительству монолита. Главное требование к исполнителям проекта — четкое знание и следование технологии, что на данном этапе доступно единицам строительных компаний. Вот почему многие продолжают возводить дома из кирпича, по каркасной или панельной технологии.

Главной сложностью монолитного строительства считается возведение опалубки — неизменного элемента монолитной конструкции. Ее применение позволило значительно повысить качество сооружений. Несмотря на доступность информации и популярность технологии за рубежом, отечественные застройщики только начинают набирать опыт.

Причины популярности монолитных домов

причины популярности монолитов Выше уже отмечалось, что монолитные здания отличаются долговечностью, высокой скоростью возведения и уникальной надежностью. Сегодня строительный рынок насыщен строительным материалом и технологиями, позволяющими упростить процесс возведения монолита, в том числе своими руками.

При строительстве частного дома владелец понимает, что его фантазия ограничивается только внешними стенами сооружения. При строительстве многоэтажных домов по монолитной технологии выделяются те же преимущества — будущий владелец квартиры получает свободу выбора в вопросе планирования помещения и создания собственной планировки. Квартиры в таких домах позволяют реализовать любые замыслы, благодаря отсутствию несущих стен внутри квартиры. Вот почему число желающих приобрести недвижимость в монолитном доме или построить его своими руками только растет.

Технология строительства

Особенность монолитной технологии — жесткие требования к соблюдению правил и норм возведения таких объектов. Принцип заключается в установке на строительной площадке специальных опалубок, повторяющих контур будущего объект. Они обозначают стены, колонны и прочие элементы. Опалубка может иметь различные виды (предусматриваются схемой). Как только каркас подготовлен, устанавливается металлическая арматура, а далее в подготовленные формы заливается бетонная смесь.

Сегодня применяется два типа опалубки:

Тоннельная. Ее особенность в том, что при строительстве удается получить цельные блоки квартир. Это обусловлено возможностью строительства внутренних стен и перекрытий тех габаритов (ширины и высоты), которые необходимы по проекту. После завершения основного строительства остается достроить внешние стены с помощью кирпича. Минус применения такой опалубки в том, что площадь готового жилья ограничена 50-60 кв. метрами, поэтому такую новостройку сложно отнести к категории элитных.
Щитовая. Для строительства сооружений с применением такой опалубки требуется больше времени. Ее особенность — в возможности возведения объекта без каркасных балок, что открывает дополнительные возможности. К примеру, можно возвести здание с любым фасадом и различной этажностью. При этом имеется возможность спланировать будущее жилье так, чтобы удовлетворить запросы любого покупателя (даже с наиболее жесткими требованиями). Клиенты при этом получают множество вариантов недвижимости с учетом личных пожеланий. К примеру, в готовых квартирах может не быть перегородок, что позволит самостоятельно разработать планировку. Покупатель решает, сколько комнат будет в квартире, обустраивает интерьер и принимает решение по числу уровней.

В завершение монтируются коммуникации — электрическая часть, утепление и прочие элементы здания. При возведении внешних стен применяются панельные, навесные или кирпичные стены. К слову, кирпично-монолитный вариант дома считается наиболее удачным с позиции звукоизоляции.

Этапы строительства монолитного многоэтажного дома

Возведение монолитного дома (как и любого другого объекта) проходит в несколько этапов:

Расчистка и подготовка территории, на которой планируется строительство сооружения. Расчет площади производится с учетом габаритов будущего дома, а также площадки, которая потребуется для хранения и подвоза оборудования (материалов). Особенность строительства монолита — возможность подготовки бетона прямо на строительной площадке, что снижает расходы по смете.
Установка арматурного каркаса. Следующим этапом считается монтаж основы сооружения. Важность этого этапа сложно переоценить, ведь именно его реализация позволяет возвести монолитное здание за небольшой промежуток времени. В зависимости от выбранной формы каркаса создается вид будущей постройки. Каркас из арматуры обеспечивает готовому объекту дополнительную прочность и стойкость.
Монтаж опалубки. Как только участок под строительство подготовлен, а арматурный каркас стоит на месте, строительная компания приступает к установке щитовых конструкций. Именно в них заливается бетонная смесь (как отмечалось ранее, она готовится на площадке).
Заливка бетона. При возведении монолитного здания применяется простая бетонная смесь, от качества которой также зависит надежность готового объекта. Собственно, бетонная основа позволяет сформировать стены будущего сооружения.
Прогрев бетонной смеси. Более сложный процесс протекает зимой, ведь перед применением бетон приходится прогревать. В ином случае он застывает еще до заливки в подготовленные формы. Если работа происходит в теплое время года, необходимость проведения такой процедуры отпадает.
Выдержка бетона и демонтаж опалубки. Чтобы бетонная смесь полностью застыла и получила требуемую форму, ее оставляют на несколько дней. После опалубки демонтируются, а процесс строительства приближается к финишу.
Отделочные работы. На завершающем этапе происходит наружная отделка здания. Эта стадия считается заключительной в процессе строительства монолитного здания. Благодаря отличным характеристикам бетона в плане изоляции, монолитные постройки не требуют выполнения дополнительных мероприятий по звуковой, тепловой или гидроизоляции. Кроме того, нет необходимости выравнивать стены и проводить сложные отделочные работы. На завершающей стадии достаточно простой облицовки.

Фасадные работы подразумевают применение любых материалов, используемых для выполнения декоративной отделки. Как правило, применяются панельные материалы для облицовки, декоративная штукатурка, облицовочный кирпич и другие. У архитекторов открывается ряд возможности по реализации наиболее смелых замыслов и воплощения вкусовых предпочтений заказывающей стороны.

Строительные материалы

При возведении зданий по монолитной технологии строительные компании, как правило, применяют опалубки несъемного типа, произведенные с применением пенополистирола. Такие конструкции выглядят, как пустотелый блок, состоящий из 2-х панелей (объединяются друг с другом при помощи специальных перемычек). Особенность пенополистирола заключается в небольшой массе и легкости установки, благодаря чему материал и получил широкую популярность.

Недостаток упомянутого изделия заключается в горючести, поэтому к выбору отделки при работах изнутри и снаружи здания стоит подойти крайне внимательно. Чаще всего для внутренних отделочных работ применяются листы из гипсокартона (клеятся прямо на пенополистирол). Далее внешние стены здания покрываются слоем штукатурки или облицовываются. В последнем случае применяются специальные панели, которые трудно подвержены горению, или плитка.

Кроме того, при возведении монолита используются опалубки, которые можно разбирать и собирать. В большинстве случаев они применяются при строительстве зданий административного характера и многоэтажных сооружений. В такой ситуации конструкция здания выполняется одним из методов:

Монолитные внешние стены и утеплитель на фасаде.
Монолитные стены и утепление изнутри.

Первый вариант подходит для больших домов, а второй для других зданий.

Надежность

Возведение каркасно-монолитного сооружения подразумевает передачу главной нагрузки на колонны, которые выполнены с применением железобетона, а также на бетонные перекрытия. Использование такой технологии позволяет строительным компаниям возводить каркас, отличающейся высокой надежностью и устойчивостью.

Перегородки в монолитах — элементы здания, которые имеют формальный характер. Они не принимают на себя нагрузок и выполняют функцию разделения или создания формы. При покупке недвижимости в здании, построенном по монолитной технологии, покупатель вправе вообще отказаться от перегородок и создать персональную планировку. Владелец вправе сделать одну большую студию или разбить квартиру на необходимое число комнат.

Качество готового здания во многом зависит от следующих факторов:

Наличия подготовленных и отшлифованных конструкций.
Контроля выполнения работы со стороны специалистов.

При организации контроля результаты возведения постройки вносятся в специальный журнал. Так, строительство монолитно-кирпичного здания требует проверки качества «обвязки» арматурного каркаса, контроля бетонной смеси, вычисления точности расположения опалубки и прочих работ. Контроль осуществляется с момента начала строительства и до полного затвердевания готовой опалубки.

Стоимость

Применение технологии монолитного строительства, о которой говорилось ранее, позволяет уменьшить расходы на возведение объекта. Это объясняется несколькими факторами — высокой технологичностью, быстрым возведением объекта и оптимизацией рабочих процессов. Если сравнивать стоимость жилплощади в монолитном доме с объектами в зданиях сборного типа, в первом случае цена ниже на 15-20%.

Преимущества

преимущества монолитных домов Технология строительства монолитных зданий имеет следующие плюсы:

Дом сдается намного быстрее.
Возведение обходится в меньшую сумму, что делает жилье доступнее для покупателей.
Готовое здание обладает отличными характеристиками в плане звуко- и теплоизоляции.
Монолитные здания отличаются небольшой массой и повышенной прочностью.
Для возведения объекта требуется минимум техники.
Легкость монтажа.
Готовый объект не нуждается в чистовой отделке.
Открываются пути для реализации различных архитектурных замыслов. Следовательно, такие сооружения можно возводить даже в тех районах, где кирпичное или панельное строительство исключено.

Что касается недостатков, они касаются сложности процесса при работе в зимний период (требуется подогрев бетона), также необходимости выполнения работ на открытой территории. Как результат, строительная компания зависит от погоды.

stroimprosto-msk.ru

Процесс строительства многоэтажных домов по монолитной технологии

Монолитный многоэтажный дом представляет собой серьёзный объект, в котором системы отопления, водоснабжения, вентиляции, электроснабжения и канализации связаны в единое целое.

Процесс строительства разбит на несколько этапов, что в конечном итоге влияет на время. Несмотря на это, многоэтажные дома всё чаще строят именно по монолитной технологии.

Основные этапы строительства многоэтажных домов по монолитной технологии

Любое строительство многоэтажного дома по монолитной технологии — процедура длительная и кропотливая. Причем, это касается не только самих строительных работ, но и утверждения проекта и прочей бумажной документации.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:Какой дом лучше, монолитный или панельный?

Рассмотрим основные этапы возведения монолитной многоэтажки:

1. Пожалуй, самый сложный этап связан как раз не со строительством. Для начала необходимо получить разрешение на застройку и выбрать подходящий участок. Затем наступает тяжёлый период согласований спорных моментов с местной администрацией (учитывая всю сложность сферы городского строительства, этот этап отнимет огромное количество времени и нервов).
2. На выделенном участке земли проводится геологическая и топологическая разведка. Необходимо верно определить тип почвы и ее состав, глубину залегания грунтовых вод, уровень промерзания почвы и прочие важные показатели.

Котлован под строительство жилого дома

Свайное поле под монолитный дом

Съемная опалубка

Съемная стеновая опалубка

3. Крайне важным этапом является разработка проекта многоэтажного дома. Он включает в себя всю необходимую документацию по строительству: расчёт материала, инженерные системы, разрезы, поэтажные планы, итоговую смету. Проект является последним бумажным документом и после него начинаются этапы строительных работ.
4. Производится разбивка участка и стартуют подготовительные работы по подготовке фундамента. Необходимо вырыть котлован и вбить сваи под фундамент. После этого начинается монтаж каркаса из арматуры (используют прут прямоугольного или круглого сечения). При строительстве многоэтажного дома по монолитной технологии каркас выполняет важную роль — придаёт конструкции необходимую жёсткость.
5. Выполняется монтаж съёмной опалубки из деревянных щитов, пенополистирола или пластика. Можно использовать готовую опалубку. По окончании сборки производят заливку бетонного раствора с дальнейшей трамбовкой (используют глубинные вибраторы). Теперь осталось дождаться полного высыхания и затвердения смеси, после чего опалубку демонтируют. С целью ускорения процесса могут использоваться различные добавки. По такому принципу возводят этаж за этажом.
6. Утепление и отделку фасада производят после полного высыхания последнего слоя бетона. На это уходит не менее 28 дней, а в сырую и холодную погоду ещё больше.
7. На заключительном этапе дом подключают ко всем необходимым коммуникациям. После этого облагораживают примыкающую к дому территорию.

Несъемная опалубка (пример)

Строительство многоэтажного здания по монолитной технологии

Преимущества монолитных многоэтажных домов

Монолитные многоэтажки имеют очевидные преимущества по сравнению с кирпичными и панельными аналогами.

Прежде всего стоит выделить их надёжность и компактность.
Немаловажной составляющей является внешняя привлекательность.
Утеплённая и оштукатуренная монолитная многоэтажка выглядит гораздо лучше панельной или кирпичной.
Помимо этого, очень часто при строительстве многоэтажного дома по монолитной технологии используют дополнительные архитектурные приёмы и элементы: выступы, эркеры, изогнутую форму стен, оконные проёмы с оригинальной геометрией.
Одним из ключевых преимуществ является прочность. Благодаря особой технологии строительства, монолитная конструкция имеет меньше стыков, что позволяет существенно увеличить срок эксплуатации. Такие здания можно строить в сейсмически активных районах.
Монолитные многоэтажки идеальны в качестве объектов с развитой инфраструктурой. В цокольных и первых этажах есть возможность обустройства торговых точек, спортивных учреждений, парковок и прочих заведений.

Недостатки монолитных высоток

К недостаткам относятся причины не имеющие отношения к эксплуатационным характеристикам строений. Главным негативным моментом является вероятность смещения сроков сдачи объекта. Происходит это из-за неправильного просчёта или при ухудшении погодных условий. Сюда можно отнести и сложность работы, потому что далеко не каждая фирма может осилить монолитное строение.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:Строительство дома по монолитно-каркасной технологии

Цена вопроса

Может показаться, что с учётом приведённых характеристик стоимость такого дома в разы превышает бюджет аналогичных построек из панелей и кирпича. На самом деле их стоимость примерно равна, а при грамотно составленном проекте может быть и ниже. Анализ рынка недвижимости показывает, что цены на жилплощадь в монолитных многоэтажках на 10-15% ниже. Таким образом, данную недвижимость можно считать отличным вложением средств.

papamaster.su

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ- МОНОЛИТНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-03-30

сНОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

Кафедра железобетонных конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ:

«МОНОЛИТНЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ КАРКАС МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ.»

Выполнил: студент 420 группы

Седляр Д.С.

Проверил: Малых

НОВОСИБИРСК 2011

Содержание.

Введение…………………………………………………………………………...3

Задачи курсового проекта………………………………………………………...4

Компоновка перекрытия, определение размеров и расчетных пролетов его элементов…………………………………………………………………………..6

Расчет и конструирование плиты перекрытия……………………………….....9

Расчет и конструирование второстепенной балки………………………..…..13

Расчет и конструирование главной балки……………………………………..26

Расчет и конструирование колонны…………………………………..……….37

Литература ………………………………………………………………………41

Введение.

Многоэтажными бывают не только жилые дома, но также здания производственного, административно-бытового и общественного назначения. Подобные здания чаще всего выполняют каркасными. Каркас это пространственный остов, несущий вертикальные и горизонтальные нагрузки. Если основные несущие элементы перекрытий по крайним осям опираются на колонны, каркас называется полным, если на несущие (чаще кирпичные) стены, - неполным.

Ребристое перекрытие с балочными плитами (длинная сторона поля плиты превышает короткую в 2 и более раз) состоит из плиты, работающей по короткому направлению, второстепенных и главных балок. Все элементы перекрытия монолитно связаны между собой и выполняются из бетонов классов В15…В25. Сущность конструкции монолитного ребристого перекрытия в том, что бетон в целях экономии удален из растянутой зоны сечений, где сохранены лишь ребра, в которых сконцентрирована растянутая арматура. Полка ребер плита, с пролетом, равным расстоянию между гранями соседних второстепенных балок, работает на местный изгиб. Толщину плиты по экономическим соображениям принимают возможно меньшей, но не менее 60 мм.

Второстепенные балки опираются на монолитно связанные с ними главные балки, а те, в свою очередь, - на колонны и наружные стены. Колонна каждого этажа воспринимает нагрузку от колонн вышележащих этажей. Следовательно, самые нагруженные колонны первого этажа, они опираются на фундаменты, через которые и передается на основание нагрузка от здания.

Главные балки располагают обычно поперек здания с пролетами 6…8 м. второстепенные балки размещают так, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонны. Пролеты второстепенных балок составляют 5…7 м, плиты 1,2…2,5 м. при этом длина стороны каждого поля плиты должна превышать ширину в 2 или более раза.

Кроме вертикальных на здание действуют и горизонтальные нагрузки: ветровое давление, от торможения внутрицехового транспорта, а также случайные воздействия, не всегда поддающиеся учету. Совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок может привести потере общей устойчивости здания, если не обеспечить его пространственную жесткость. В зданиях с монолитными перекрытиями ее обеспечивают жесткие узлы каркаса, которые в отличие от шарнирных способны воспринимать не только продольные и поперечные силы, но и изгибающие моменты. В зданиях с неполным каркасом ветровая нагрузка воспринимается в основном продольными и поперечными стенами.

Задачи курсового проекта.

Целью работы является проектирование несущих конструкций неполного каркаса трехпролетного многоэтажного здания с монолитными ребристыми перекрытиями с балочными типами. В составе проекта рассчитываем и конструируем плиту перекрытия, два пролета второстепенной и главной балок, среднюю колонну первого этажа. Каждую конструкцию нужно рассчитать только по прочности и разработать чертежи.

Исходными данными для проектирования являются:

размеры здания в плане по наружным осям , ;
расстояния между продольными и поперечными разбивочными осями (сетка колонн) ;
количество этажей ;
высота этажей 4,8 м;
место строительства - г. Челябинск;
временная нормативная нагрузка на междуэтажные перекрытия 7,0 кН/м2 в том числе длительнодействующая 4,55 кН/м2;

Перечисленных данных, однако, недостаточно для того, чтобы непосредственно приступить к разработке конструкций. Вначале необходимо скомпоновать перекрытие, определить размеры его элементов и их расчетные пролеты.

Компоновка перекрытия,

определение размеров и расчетных пролетов его элементов

Привязку внутренних граней стен к крайним разбивочным осям принимаем 250 мм, направление главных балок - поперечное, второстепенных - продольное с шагом а = 1500 мм. Толщину плиты hпл принимают не менее 60 мм, должна быть кратной 10 мм.

Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие Таблица 1
Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная:
1.Соственный вес плиты hпл=60 мм, γ=2500 кг/м3	1,5	1,2	1,8
2.Собственный вес пола:
	1,1	1,2	1,32


Итого постоянная	gН = 2,6		g = 3,12
Временная:
длительная	4,55	1,2	5,46
кратковременная	2,45	1,2	2,94
Итого временная	Vн = 7,0		v = 8,4
Полная нагрузка	9,6		11,5
С учетом ᵞb=0.95		0.95	11

где a - расстояние между осями соседних второстепенных балок, назначают в пределах 1200...2200 мм.

Для назначения также используется эмпирическая формула:

pn=Vn+qn=7.0+1.1=8.1 Кн/м2

Принимаем толщину плиты

Глубину опирания плиты на кирпичную стену назначают не менее 120мм.

Высоту сечения второстепенных балок принимают (рис. 1)

где lвтб - расстояние между осями соседних главных балок .

Высота сечения второстепенных балок должна быть кратна 50 мм. Принимаем

Ширину сечения второстепенных балок принимают:

Длину площадки опирания второстепенной балки на кирпичную стену принимают 250 мм.

Высоту сечения главных балок принимают (рис. 3):

где lглб - расстояние между осями колонн (рис. 1).

Ширину сечения главных балок принимают:

Принимаем

При этом высота главной балки должна превышать высоту второстепенной не менее, чем на 50 мм.

Размеры hглб и bглб должны быть кратными 50 мм. При hглб > 600 мм высоту сечения главных балок принимают кратной 100 мм. Длина площадки опирания главной балки на кирпичную стену принимают 380 мм.

Для расчета плиты условно вырезают полосу шириной 1 м поперек второстепенных балок. Эту полосу рассматривают как многопролетную балку, промежуточными опорами которой являются второстепенные балки, а крайними - стены. Расчетные пролеты плиты определяют следующим образом:

где а - расстояние между осями второстепенных балок;

bвтб ширина второстепенной балки;

с - привязка внутренних граней стен к осям;

dn - глубина опирания плиты на стену.

Расчетная схема плиты показана на рис. 1.

Сечение колонн принимаем мм.

Расчет и конструирование плиты перекрытия

Проектные размеры - ширина полосы b = 1000 мм, высота сечения h = hпл = 60 мм.

Принимаем тяжелый бетон класса В20 c расчетным сопротивлением сжатию Rb = 11.5 МПа. При (т.к. перекрытие не подвержено действию особо кратковременных нагрузок)

Продольная арматура - проволока Вp-I с расчетным сопротивлением Rs = 410 МПа.

Нагрузки и воздействия.

Погонная расчетная нагрузка на полосу плиты шириной 1 м с учетом коэффициента надежности по назначению равна:

Плита как многопролетная балка шириной 1 м, загружена равномерно распределенной погонной нагрузкой q кН / м, численно равной нагрузке на 1 м2.

Изгибающие моменты в сечениях плиты определяются по формулам, учитывающим образование пластических шарниров на опорах и перераспределение изгибающих моментов:

- для средних пролетов и промежуточных опор:

- для крайних пролетов и первой от края опоры:

для подбора арматуры в средних пролетах и над промежуточными опорами моменты М2 принимаем на 20% меньше. То есть:

Подбор арматуры в средних пролетах.

Предположим использование проволоки 5 Вр-I. Защитный слой 10 мм.

Полезная высота сечения:

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира, должно выполняться условие:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем по приложению 4.4 [4] для сетки С1-4 Вр-I с шагом 250 мм и с площадью As1 = 0,502 см2 = 50,2 мм2 .

конструктивные требования соблюдены.

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбор арматуры в крайних пролетах.

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры в первом пролете:

Сетка С2 должна иметь арматуру с площадью:

Принимаем для сетки С2 53 Вр- I с шагом 200 мм и с площадью As2 = 0,353 см2 = 35,3 мм2 (прил. 4.4 [4]). Тогда суммарная площадь сечения растянутой арматуры в крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами:

конструктивные требования соблюдены.

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Расчет и конструирование второстепенной балки

В расчетной схеме второстепенную балку рассматривают как многопролетную неразрезную балку с крайними шарнирными опорами (стены) и промежуточными опорами - главными балками. Равномерно распределенную нагрузку на балку собирают с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок a . Проектные размеры - шаг второстепенных балок a = 1500 мм , их ширина bвб = 200 мм и высота сечения hвб = 400 мм.

Расчетные пролеты второстепенной балки:0

Бетон класса В20 c расчетными сопротивлениями при сжатию ; и растяжению (прил.1 [1]). Продольная арматура - стержни класса А-III с расчетным сопротивлением Rs = 365 МПа по прил.5 [1]; поперечная - также из стержней класса А-III (расчетное сопротивление Rsw будет уточнено позднее в зависимости от диаметра).

Нагрузки и воздействия.

К нагрузкам на плиту добавляем нагрузку от собственного веса 1 м ребра балки , выступающего под плитой (рис. 1):

Тогда погонная расчетная нагрузка на балку с полосы шириной 1,5 м (рис.1) и с учетом коэффициента надежности по назначению равна:

Определяем максимальные пролетные и минимальные опорные изгибающие моменты (рис 3):

- в крайнем пролете

- на грани первой промежуточной опоры при средней величине соседних пролетов

- в средних пролетах и на гранях средних опор

Остальные ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов вычисляем по зависимости:

где - коэффициенты, принимаемые в зависимости от отношения (табл.2):

При построении верхней ветви огибающей эпюры М можно использовать ближайшее из приведенных с шагом 0,5 значение . Более точный результат получаем, интерполируя значения, между которыми лежит.

Величины поперечных сил на гранях опор:

свободной А:

первой промежуточной В слева:

первой промежуточной В справа:

всех остальных слева и справа:

Изгибающие моменты в сечениях второстепенной балки.

Таблица 2

Номер	Расстояние от левой опоры	Значения коэффициентов	ql2, кН∙м	Изгибающие моменты, кН∙м
пролета	сечения	+ β	- β	Mmax	Mmin
1	1	0,2l01	0,065	-	17,74·6,75 2=808,28	52,54	-
2	0,4l01	0,09	-	72,75	-
2΄	0,425l01	0,091	-	73,55	-
3	0,6l01	0,075	-	60,62	-
4	0,8l01	0,02	-	16,17	-
5	l01	-	-0,0715	-	-50,81
2	6	0,2l02	-	-0,029	17,74·6,75 2=808,28	14,55	-20,61
7	0,4l02	-	-0,0075	46,88	-5,33
8	0,6l02	-	-0,0045	50,52	-3,2
9	0,8l02	-	-0,023	46,88	-16,35
10	l02	-	-0,0625	14,55	-44,42

Эпюры усилий показаны на рис. 3.

Расчеты прочности нормальных сечений

На положительные изгибающие моменты в пролете балка работает как тавровое сечение с полкой в сжатой зоне (рис. 4a). При ширину сжатой полки принимаем равной расстоянию между осями второстепенных балок а = 1500 мм. На отрицательные изгибающие моменты балка работает как прямоугольная с шириной b = 200 мм ( рис. 4 б ).

При этом полезная высота второстепенной балки должна быть не менее:

Расстояние от центра тяжести продольной арматуры до растянутой грани балки при расположении арматуры в один ряд принимаем 30 мм. Тогда:

Продольную арматуру для второстепенной балки нужно подобрать в четырех сечениях: в первом пролете, над первой от края опорой, в среднем пролете и над второй опорой. В остальных пролетах и над остальными промежуточными опорами сечение арматуры принимают таким же, как в среднем пролете и над второй опорой.

Подбор арматуры в крайних пролетах и на первой промежуточной опоре.

Подбираем арматуру в первом пролете (тавровое сечение). Определим граничный момент при

Сжатая зона не выходит за пределы полки. Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем для первого пролета 220 А III с площадью As = 628 мм2 (прил. 4.3 [4]).

Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой 1)для 220 А III

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбираем арматуру на первой промежуточной опоре (прямоугольное сечение). При a = 30 мм диаметр принимаемой арматуры должен быть не более 22 мм.

Полезная высота сечения:

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем над первой промежуточной опорой 314 А III с площадью As = 462 мм2.

Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой

для 314 А III

> M01 = 50,77

Подбор арматуры в средних пролетах и на остальных промежуточных опорах.

1). Подбираем арматуру во втором пролете (тавровое сечение). Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем для второго пролета 216АIII с площадью As = 402 мм2

Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой для 216 А III

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

2). Подбираем арматуру на второй промежуточной опоре (прямоугольное сечение).

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем над второй промежуточной опорой 314 А III с площадью As = 462 мм2.

Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой для 314 А III

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Расчет по наклонным сечениям.

1. прочность балки по наклонной полосе:

Прочность балки по наклонной полосе обеспечена при любой поперечной арматуре.

2. расчет по наклонной трещине:

Поскольку, получаем:

< Q=68,8 Н

Поперечная арматура требуется по расчету.

Суммарное усилие, воспринимаемое сечением:

> Q=68,8 Н,

Прочность балки по наклонной трещине обеспечена. Поскольку поперечная арматура в первом пролете принята по конструктивному min, в остальных пролетах, где Q меньше, принимаем такую же.

то трещина начинается от опоры (рис.5).

Прочность балки по наклонным сечениям обеспечена. Поперечная арматура по конструктивным соображениям подобрана верно.

Расчет и конструирование главной балки.

В расчетной схеме главные балки монолитного ребристого перекрытия обычно рассматривают как многопролетные неразрезные балки, загруженные сосредоточенными силами в местах опирания второстепенных балок. При этом допускается некоторая неточность, так как главная балка является ригелем поперечной рамы и должна рассматриваться как элемент рамы. В нашем случае при свободном опирании концов главных балок на наружные стены и равных пролетах, при жесткой конструктивной схеме здания, когда ветровая нагрузка воспринимается кирпичными стенами, такое допущение оправдано.

Расчетные длины главной балки:

Нагрузка на главную балку от перекрытий передается через второстепенные балки в виде сосредоточенных сил с грузовой площади :

Класс бетона В20 c расчетным сопротивлением сжатию ; и растяжению (прил.1 [1]). Продольная арматура - стержни класса А-III с расчетным сопротивлением Rs = 365 МПа (прил.5 [1]), поперечная - также из стержней класса А-III (расчетное сопротивление Rsw будет уточнено позднее в зависимости от диаметра).

Нагрузки и воздействия.

Распределенная погонная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой (рис. 2):

где 25 кН/м3 - объемная масса железобетона;

= 1,2 - коэффициент надежности для нагрузки от собственного веса.

Тогда расчетное значение постоянной силы:

Расчетное значение временной силы:

где - временная нагрузка для плиты.

Полная нагрузка:

Строим объемлющую эпюру.

Значения моментов:

Mmax (0,25l) = 0,2746×46,19×6+0,3248×106,5×6 = 283,65кН×м

Mmin (0,25l) = 0,2746×46,19×6-0,0503×106,5×6 = 46,96кН×м

Mmax (0,5l) = 0,2993×46,19×6+0,3996×106,5×6 = 338,29 кН×м

Mmin (0,5l) =0,2993×46,19×6-0,1004×106,5×6 = 18,79кН×м

Mmax (0,75l) = 0,0736×46,19×6+0,2243×106,5×6= 163,76 кН×м

Mmin (0,75l) = 0,0736×46,19×6 - 0,1506×106,5×6 = -76кН×м

Mmax (0,8567) = -0,1295×46,19×6+0,0431×106,5×6 = 8,35 кН×м

Mmin (0,8567) = -0,1295×46,19×6-0,1726×106,5×6 = -146,18 кН×м

Mmax (l) = -0,4018×46,19×6+0,0,0503×106,5×6 = 79,21кН×м

Mmin (l) = -0,4018×46,19×6 - 0,4520×106,5×6 = -400,18 кН×м

Mmax (1,124l) = -0,1988×46,19×6+0,0192×106,5×6 = -342,83 кН×м

Mmin (1,124l) = -0,1988×46,19×6 - 0,2180×107,1×6 = -194,4 кН×м

Mmax (1,2l) = -0,0750×46,19×6+0,1125×106,5×6 = 51,1кН×м

Mmin (1,2l) = -0,0750×46,19×6 - 0,1875×106,5×6 = -140,6 кН×м

Mmax (1,25l) = -0,007×46,19×6+0,1908×106,5×6 = 119,98кН×м

Mmin (1,25l) = -0,007×46,19×6-0,1908×106,5×6 = -119,64кН×м

Mmax (1,5l) = 0,1651×46,19×6+0,3325×106,5×6 = 258,2 кН×м

Mmin (1,5l) = 0,1651×46,19×6 - 0,1675×106,5×6 = 152,8 кН×м

Значения продольных сил:

Qmax (I) = 1,0982×46,19+1,2991×106,5 = 189,1 кН

Qmin (I) = 1,0982×46,19 0,2009×106,5 = 29,33 кН

Qmax (II) = 0,0982×46,19+0,6118×106,5 = 69,7 кН

Qmin (II) = 0,0982×46,19 - 0,5137×106,5 = -50,17 кН

Qmax (III) = -0,9018×46,19+0,2123×106,5 = -19 кН

Qmin (III) = -0,9018×46,19 1,1142 ×106,5 = -160,31 кН

Qmax (IV) = -1,9018×46,19 + 0,0502 ×106,5 = - 82,5 кН

Qmin (IV) = -1,9018×46,19 1,9520 ×106,5 = -295,7 кН

Qmax (V) = 1,6339×46,19+1,8851×106,5 = 276,24 кН

Qmin (V) = 1,6339×46,19 0,2511×106,5 = 48,72 кН

Qmax (VI) = 0,6339×46,19+1,1392×106,5 = 150,6 кН

Qmin (VI) = 0,6339×46,19 0,5053×106,5 = -24,53 кН

Qmax (VII) = - 0.3661×46,19+0.6458×106,5 = - 51,87 кН

Qmin (VII) = - 0,3661×46,19 1,0120×106,5 = - 124,67 кН

Qmax (VIII) = - 1,3661×46,19+0,4517×106,5 = - 15 кН

Qmin (VIII) = 1,3661×46,19 1,7678×106,5 = -251,37 кН

При двух сосредоточенных силах в пролете «балочная» опорная реакция:

Реакция крайней свободной опоры:

Реакция первой промежуточной опоры слева:

Реакция первой промежуточной опоры справа в силу равенства опорных моментов второго пролета=191,61кН при полном загружении и 39,96 кН при загружении второго пролета только постоянной нагрузкой.

Определяем моменты, действующие в сечениях балки по грани колонны,

где - высота сечения колонны.

По большему моменту проверяем достаточность принятых ранее размеров сечения главной балки. При принятой во второстепенных балках опорной арматуре полезная высота главных балок на промежуточных опорах должны быть не более hо=450мм.

Подбор арматуры в крайних пролетах и на первой промежуточной опоре.

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем над промежуточными опорами 220 А III с площадью As = 628 мм2 и 222 А III с площадью As = 760 мм2 (прил. 4.3 [4]). ∑As = 1137 мм2. Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:

1) для 220 и 222 А III:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

2) для 222 А III

3) для 212 А III

При положительных моментах балка работает тавровым сечением (рис.4а). Свесы полки, вводимые в расчет в каждую сторону от ребра, не должны превышать 1 / 6 пролета главной балки. Тогда расчетная ширина полки:

Предполагая двурядное расположение арматуры по высоте, принимаем h0=450 мм.

Определим граничный момент при x = .

Сжатая зона не выходит за пределы полки. Подбираем арматуру в первом пролете. Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем для первого пролета 225 А III с площадью As = 982 мм2 и 216 А III с площадью As = 402 мм2 (прил. 4.3 [4]). ∑As = 1384 мм2. Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:

1) для 225 и 216 А III:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

2) для 225 А III

Подбор арматуры в средних пролетах.

Подбираем арматуру во втором пролете. Примем h0=450 мм.

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем для второго пролета 222 А III с площадью As = 760 мм2 и 214 А III с площадью As = 308 мм2 (прил. 4.3 [4]).

Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:

1) для 222 и 214 А III:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

2) для 222 А III

3) Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем для второго пролета 216 А III с площадью As = 402 мм2 (прил. 4.3 [4]).

Эпюра материалов показана на рис. 10.

Расчет по наклонным сечениям.

1. прочность балки по наклонной полосе:

Прочность балки по наклонной полосе обеспечена при любой поперечной арматуре.

2. расчет по наклонной трещине:

Поскольку, получаем 1 случай. Тогда:

то трещина начинается у опоры (рис.11)

Расчет и конструирование колонны.

Сбор нагрузок на покрытие.

Таблица 4
Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
кровля	0,995	1,2	1,194
Собственный вес плиты: hпл=60 мм, γ=2500 кг/м3	1,5	1,1	1,65
Итого постоянная	2,495		2,844
Временная
длительная	1	0,9	0,9
кратковременная	1	0,9	0,9
Итого временная	2		1,8
Полная нагрузка	4,495		4,644
постоянная и длительная	3,495		3,744

Нагрузки и воздействия.

Грузовая площадь колонны:

Расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа (табл. 2):

в том числе постоянная и длительная:

При шаге второстепенных балок 1250 мм расчетная нагрузка от собственного веса трех ребер, выступающих под плитой (рис. 1):

Расчетная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой (рис. 3):

где hк - высота сечения колонны.

Расчетная нагрузка от собственного веса колонны рядового этажа:

Нагрузки на покрытие при снеговой нагрузке для III района (г. Екатеринбург) приведены в табл. 4 [5].

Тогда расчетное усилие в колонне от покрытия (табл.4):

в том числе постоянная и длительная (табл.5):

Полная нагрузка:

Длительная нагрузка:

Считаем, что верх фундамента будет заглублен под пол 1-го этажа на 0,9 м. Тогда с учетом защемления в фундаменте расчетная длина колонны первого этажа составит:

Расчет прочности нормального сечения.

Условие прочности имеет вид:

площадь бетонного сечения;

- коэффициент, учитывающий гибкость колонны и длительность действия нагрузок.

Примем Тогда:

Определяем:

Проверяем:

Принимаем среднее значение между назначенным вначале и полученным повторно:

Вторично определяем:

Принимаем по сортаменту 625 А-III ().

Полученный процент армирования от рабочей площади бетона составляет:

При гибкости колонны l0/h=14,7 это выше минимального допустимого процента армирования Шаг поперечных стержней должен быть не более s=20 и не более 500мм с учетом кратности 50мм принимаем s=500мм. Проверяем шаг по проценту армирования:

Уменьшаем шаг до или до 300мм, Принимаем шаг 250мм. По условиям сварки диаметр поперечных стержней должен быть не менее 0,25ds, принимаем Защитный слой бетона до рабочей арматуры должен составлять не менее 20 мм и не менее , в нашем случае - 25 мм. Окончательно расстояние от осей продольных стержней до наружных граней принимаем равным 40мм.

Литература.

Байков В.Н., Сигалов Э.Е. «Железобетонные конструкции. Общий курс». М. Стройиздат, 1991.
Улицкий И.И. и др. «Железобетонные конструкции». Киев, 1973.
«Проектирование железобетонных конструкций» - под ред. Голышева А.Б. Киев, 1985.
Методические указания «Проектирование железобетонных конструкций многоэтажных зданий». Новосибирск, 2002.
СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». М., 2007.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП1.ЖБК.14-11-ПЗ

samzan.ru