Автореферат диссертации (1141550), страница 5
Текст из файла (страница 5)
При длине шва между плитами 7 м она обеспечиваеттребуемое восприятие растягивающих сил связями, устанавливаемыми в соответствиис п.4.2.4 Проекта СП 34 кН на 1 погонный метр. Однако, в соответствии стребованиями указанного пункта, расстояние между связями не должно превышать3,6 м.
Это требование можно выполнить, если устроить в середине пролета плиты ещеодну связь, используя для нее половину арматуры, рассчитанной для восприятиясейсмической нагрузки в 7 баллов.Торцевые стены УЖС, воспринимающие горизонтальные сейсмические усилия отдисков перекрытий, в соответствии с габаритами разрабатываемой секции имеютширину 16 м и толщину несущего слоя 0,15 0,2 м. Высота стены в 15-ти этажном домепри высоте этажа 3,3 м составляет около 50 м. Удерживающие силы диска торцевойстены состоят из ее веса и нагрузки от примыкающих плит перекрытий каждого этажас шириной грузовой площади 3 м.
Удерживающий момент диска стены в соответствиис формулой (3) Муд= 5,76104 кНм. При сейсмическом воздействии в 7 балловопрокидывающий момент одной торцевой стены Мопр=13,31104 кНм, моментвоспринимаемый стеной за счет ее армирования в соответствии с формулой (1)МА= 7,55104 кНм, сечение растянутой арматуры класса А400 составит 110 см2 по обоимкраям стены.Сравнение с суммарным армированием пилонов необходимым для восприятияими сейсмической нагрузки показывает многократное преимущество армированияторцевых стен.Таким образом, расчеты показывают, что имеется принципиальная возможностьобеспечить поперечную устойчивость остова секции с заданными в первой главепланировочными параметрами и с конструктивными параметрами, заложенными впроизведенные расчеты. Эта возможность может быть реализована на практике, еслипрочность и жесткость монтажных стыков обеспечивает единство дисковмеждуэтажных перекрытий и торцевых стен. В предположении единства указанных18дисков был произведен расчет горизонтальных смещений верха пятнадцатиэтажногодома.Суммарное смещение верха здания составило 4,7 см 10 см = 1/500 50 м, чтосоответствует требованию п.5.2.6 Проекта СП.К конструкциям современных домов предъявляются требования по обеспечениювозможности сопротивления прогрессирующему обрушению при различныхчрезвычайных воздействиях.
В диссертации рассмотрен случай сопротивленияобрушению при потере в пределах этажа одного пилона и двух примыкающих к немупанелей. В этом случае в наружной несущей стене образуется проем размером 12 3 м.(рисунок 3) Если принять во внимание, что в соответствии с п. 4.2.5 Проекта СПнаружные стеновые панели необходимо крепить к внутренним конструкциям поверху ипонизу, панели перекрытий, потерявшие опоры снизу, окажутся подвешенными кстеновым панелям (балкам-стенкам) вышерасположенного этажа.В результате над аварийным проемомоказывается несущая коробчатаяконструкция типа «несущий этаж».Растянутаянижняяполкаконструкции коробчатого сечения, какуказывалосьвыше,армируетсянепрерывнымистержнямидлясплочения диска перекрытий. Расчетыпоказывают, что если взять зарабочуювысотукоробчатойконструкции один этаж (3,3 м) при 12ти метровом пролете над аварийнымпроемом,необходимаяплощадьсечения арматуры класса А400(6,39 см2) примерно такая же, как и дляармирования диска перекрытий длявосприятиявоздействияотсейсмического воздействия в 7 баллов.Рисунок 3Поскольку описанная коробчатая конструкция образуется на всех этажах надаварийным проемом, и все они монтажными соединениями связаны в единое целое,возникшие в результате аварии усилия перераспределятся с передачей нагрузки наближайшие уцелевшие пилоны, которые должны быть усилены в полтора раза.
Такимобразом, требование Проекта СП, п.5.2.3 выполняется. Решение данной задачиполученным результатом не ограничивается. В первой главе диссертации указывалосьна возможность «вынимать» отдельные фасадные панели для получения различныхпластических решений фасадов. Результат расчета доказывает такую возможность.В приложении к диссертации приводятся примеры решения пластики фасадов сиспользованием этой возможности.В соответствии с п.5.2.1 Проекта СП, необходимо производить расчетысобственных колебаний здания в целом и отдельных его элементов. Это необходимоделать с целью выяснения возможности совпадения этих частот с частотами внешнего(сейсмического или ветрового) воздействия, которое приведет к возникновению19резонанса.
Чтобы избежать резонансов, необходимо добиваться значений первых частотсобственных колебаний конструкций как можно выше частот воздействия.Результаты расчетов собственных частот конструкций предлагаемойкрупнопанельной системы, представленные на рисунке 4, были применены кконкретной сейсмической ситуации города Москвы, для которого в качествестандартного сейсмического сигнала приняты спектры Фурье ускорений земнойповерхности при землетрясении 4 марта 1977г. (п. 5.2.2 МГСН «Многофункциональныевысотные здания и комплексы», 2004 год).Как видно из спектров Фурье на рисунке 4, максимальные колебания находятся вдиапазоне частот ниже f =0,5 – 0,7 Гц.Как видно, этажность дома рассматриваемой конструкции, ввиду близостирезонансных частот, не должна превышать 15 этажей.Рисунок 4Таким образом, результаты расчетов по основным параметрам предлагаемойконструктивной системы соответствуют требованиям норм, содержащихся в ПроектеСП.В четвертой главе приводятся экспериментальные проектные разработки ипредложения конструктивных элементов УЖС.
Предложенная секция, габаритами восях 42х16 м, иллюстрируется рисунком 1г, состоит из стеновых панелей (длина 6 м) –позиция 1, пилонов (длина 1 м) – позиция 2, торцевых стен – позиция 3, плит перекрытия– позиция 4, панелей средней стены – позицией 5 и лестнично-лифтовых узлов.Плиты перекрытий создают единый диск перекрытия путем непрерывногоармирования (позиции 8 и 9 на рисунке 1г), ориентированного вдоль продольных стени расположенного по прямым линиям в зоне наиболее опасного воздействияизгибающего момента от действия сейсмической нагрузки в плоскости перекрытия(позиция 8) и в центре пролета в соответствии с требованиями Проекта СП.Плиты перекрытия показаны на рисунке 5. Сечение ПП-1 и ПП-2 (габаритами в20плане 3х7,5 или 8,5 м, толщиной 30 см) выполнено коробчатым, плиты имеютповышенную строительную высоту (Н) при сохранении эффективной высотыжелезобетона, по периметру плит расположены канты (позиция 1), пустоты внутрикоробчатого сечения наполнены легким материалом (позиция 2), например,минеральной ватой, созданы желоба в перекрытии для пропуска инженерныхкоммуникаций.Рисунок 5Высота канта по расчету на срез принята равной 10 см, ширина по короткойстороне плиты – 30 см, а вдоль плиты – 7,5 см с таким расчетом, чтобы при опиранииплит перекрытия на продольные стены и при продольном стыке с подобной панельюобразованные желоба позволили разместить горизонтальные инженерные и санитарнотехнические коммуникации, которые закладываются заранее в процессе строительства.Очередная перепланировка отдельных помещений и этажей в целом будет21производиться с гораздо меньшими затратами по сравнению с современнымитехнологиями переоборудования зданий.Обе плиты имеют по одному продольному ребру жесткости и по поперечномуребру жесткости в центре пролета.
В центральные поперечные ребра в процессепроизводства плит закладываются арматурные стержни, которые в процессе монтажасоединяются надежным стыком посредством сварки арматурных стержней илиболтового соединения.Панель ПП-1 имеет еще одно ребро жесткости, в котором заложен канал дляпропуска непрерывного армирования. В процессе монтажа предусмотрена закладкаарматурных стержней в желобах вдоль наружной стены в местах ее сопряжения спанелями ПП-2 и в каналах панелей ПП-1. Данные решения позволяют создатьнепрерывное армирование в зоне наибольших напряжений при изгибающих моментахв плоскости диска перекрытия, обеспечить прочные соединения панелей поцентральной линии армирования, исключая «клавишность» плит перекрытия и в общемобеспечивают защиту здания от прогрессирующего обрушения.По проведенному расчету полученное рабочее продольное армированиепредварительно напрягаемой рабочей арматурой составило девять стержней диаметром18 мм в растянутой (нижней) зоне плиты, пять из которых размещаются в ребре плитыперекрытия, по два – в кантах.Конструктивная схема стеновой панели представлена на рисунке 6, где позицией1 обозначено место сопряжения стеновой панели с пилонами, позицией 2 обозначенызакладные детали для сопряжения стеновой панели с плитами перекрытий.Для удовлетворения требованийпо расчету на прогрессирующееобрушение предложено нижележащиеплиты перекрытия закрепить квышележащей продольной панели так,чтобы при возникновении аварийнойситуации и выбытии из работынижележащей продольной панелистены, нагрузка от перекрытия,подвергшегосяпотереопоры,передаласьнавышележащуюпродольную панель стены.
Исходя изэтого положения по расчету принятоармированиестеновойпанелистержнями диаметром 8 мм в верхнейее части (до середины высоты) с шагом200 мм и в нижней части с шагом100 мм.Конструктивное решение пилонапоказано на рисунке 7. При этомповерхности пилонов, обращенныенаружу, закрываются теплоизоляционРисунок 6ным и облицовочным слоями той жеконструкции, что и в стеновых панелях.22Сопряжение по высоте пилонов выполняется посредством жесткого стыка сприменением закладных деталей (позиция 2).Торцевая стена показана на рисунке 7. Торцевая стена состоит из трех панелей,средняя из которых имеет две опорные площадки сопряжения с крайними панелями,которые устраиваются на высоте, превышающей расположение центра тяжести стенына 10 % полной ее высоты.ПилонТорцевая стенаПри расчете 15-ти этажного зданияпилоны с полученным армированием до 18 см2в сечении, как говорилось ранее, воспринимаютв основном вертикальные нагрузки.Зона усиленного армирования торцевыхстен составляет 4 м с каждого края, суммарноесечение арматуры составляет порядка 300 см2.По данному расчету при совокупномвлиянии вертикальных и горизонтальныхнагрузокармированиезначительноувеличивается и в наиболее напряженной зонесоставляет близкий к предельному (5%)процентармированиявертикальныхконструкций.
Соответственно, целесообразностроительствозданийпопринятойконструктивной схеме высотой не более 15этажей.Рисунок 7Проведено сравнение по расходу конструкционных материалов, приведенных кквадратному метру полезной площади секции, в панельных домах массовой застройки(П-44 и КОПЭ-2000) и в конструктивной системе УЖС. Получено в среднем 30 %снижение расхода конструкционных материалов при использовании конструктивнойсистемы предложенной УЖС.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате проведенных исследований предложена планировочная основасекции крупнопанельного жилого дома с тремя продольными несущими стенами,23обеспечивающая свободу планировки по составу и количеству квартир,располагающихся в её пределах, и возможность неоднократной перепланировки впроцессе эксплуатации дома.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
