Железобетонный каркас: сборный (основные элементы)

Преимущества и недостатки

Железобетонные каркасы незаменимы при сооружении высотных зданий, т.к. обладают отличной прочностью. При частном строительстве допустимо выбирать материалы с менее хорошими характеристиками. В связи с этим использование стального каркаса железобетонного при частном строительстве является экономически необоснованным.

Основные преимущества применения материала:

• высокая несущая способность;
• огнестойкость;
• длительная эксплуатация;
• малые эксплуатационные расходы;
• надежность конструкции;
• затраты на производство таких изделий намного ниже, чем на конструкции из камня или металла;
• длина пролетов позволяет создавать большие помещения без дополнительных опор (перегородок, колонн).

Недостатки материала:

• большая плотность;
• необходимость выдержки до приобретения прочности;
• высокая звуко- и теплопроводность;
• трудоемкость ремонтных работ, усиления конструкции;
• материал может покрыться трещинами из-за усадки и силовых воздействий.

Виды, где используется в строительстве

Различают 3 вида таких конструкций:

1. Монолитный

   . Производится путем заливки опалубки бетонным составом. Монолитные изделия не имеют ограничений по размеру, типу колонн и т.д. Они прочны, способны распределять нагрузку на балки и плиты перекрытия, благодаря чему удается сэкономить используемые материалы. Требуют использования термоизоляции, если применяются для возведения стен и перегородок. Чтобы соорудить такой вид конструкции, необходимо бетонную смесь заливать в съемную опалубку, т.к. это ускорит процесс.

2. Сборный

   . Применяется при сооружении промышленных зданий и в условиях индивидуального строительства. Сборный железобетонный каркас многоэтажного здания дает возможность работать при низкой температуре. Его основные элементы (колонны, ригели, основы лестничных проемов) производятся на заводе, а собираются непосредственно на строительстве.

3. Сборно-монолитный.

   Основой технологии является несущий каркас, который состоит из железобетонных элементов заводского изготовления (колонны, ригели, пустотные плиты). Благодаря этому представляется возможной сборка каркасов с большим расстоянием между несущими элементами. Жесткость и устойчивость конструкции достигается узлами сопряжения ригелей с колоннами. Бетонирование швов между плитами создает жесткий диск перекрытия.

Безбалочные каркасы

Такие конструкции собираются в виде сетки 6х6, 9х6 или 9х9 м. При этом наиболее популярным вариантом каркасов является первый. Основными элементами таких ЖБ-остовов являются:

• колонны с капителями;
• пролетные плиты;
• подоконные плиты.

Возводятся на таких каркасах здания гораздо реже, чем на балочных. Используют эту технологию в основном только при строительстве промышленных зданий с повышенными требованиями к чистоте. К примеру, по такой технологии часто сооружают цеха молокозаводов и хлебозаводов, а также склады-холодильники.

Возводятся каркасы этой разновидности по очень простой технологии. Межэтажные плиты в данном случае просто укладываются на капители колонн и дополнительно закрепляются.

Технология строительства железобетонных каркасных конструкций

От типа металлической конструкции и количества этажей зависит способ возведения здания. Различают сборные, монолитные и комбинированные конструкции.

Первый вариант имеет ряд преимуществ:

1. Отсутствие необходимости подогрева рабочего места зимой, что существенно экономит затраты на энергоресурсы.
2. Возможность оставлять железобетонные материалы на стройке, что обеспечивает непрерывность процесса сборки конструкции.
3. Уменьшение необходимости непрофессиональной рабочей силы.
4. Наличие дополнительного пространства, которое отсутствует при монолитном строительстве.
5. Элементы каркаса изготовляются на заводе, что позволяет обойтись без сварочных работ.
6. Быстрота сооружения здания.
7. Достижение прочности сразу после установки.

Среди недостатков — большой расход материала на опоры, ограничение в формах, которые по умолчанию установлены заводом-изготовителем, т. к. арматура не поддается сгибанию.

Сборные конструкции

При возведении многоэтажных домов используют следующие типы сборных каркасов:

1. Связевый

   . Представляет собой пространственную конструкцию и колонны, которые шарнирно прикреплены к ней при помощи ригелей. Обеспечение жесткости происходит неравномерно. Из-за шарнирного крепления колонны почти не сопротивляются горизонтальным сдвигам. Элементы сжимаются вертикальными нагрузками (несущие стены, внутренние перегородки, плиты перекрытия).

2. Рамно-связевый

   . Отличается от предыдущего типа жестким креплением колонн и балок.

3. Рамный

   . Колонны и ригели закреплены жестко. Они образуют плоские и пространственные рамы в 2-3 направлениях. Жесткость обеспечивается равномерно всеми составляющими системы. На несущую способность рамы влияет каждый элемент в отдельности, параметр снижается при увеличении шага установки колонн и с повышением высоты этажа.

Чтобы элементы каркаса было удобно транспортировать, на них устанавливаются специальные петли или проделываются отверстия. На строительной площадке детали сваривают.

Конструкция таких каркасов предполагает наличие железобетонного фундамента. На нем монтируют колонны с промежутками 6-12 м. Для фундаментных балок применяют бетон марок 200-400. Эти элементы будут служить опорой несущим стенам. Балки размещают так, чтобы уровень пола был на 3 см выше их верхней стороны. Пустое пространство заливается бетоном. Для этого подходит марка 100.

Для того чтобы пол был защищен от промерзания, а также, чтобы на нем не сказывалось влияние почвы на балки, производят гидроизоляцию. Большие конструкции возводятся при помощи колонн 1.020, приспособленных к нагрузке до 500 т, что равняется 10 этажам. Наружные стены возводят из ячеисто-бетонных блоков, уложенных в 1 ряд. Благодаря нулевой жесткости сохраняется пластичность фасада. Блоки укладывают на балки или плиту перекрытия.

При строительстве несущей конструкции из блоков маленького размера кладку можно производить в 1 или несколько слоев. На этапе конструирования подобного строения нужно убедиться, что кладка не служит опорой каркаса. Толщина стен подбирается с учетом теплоизоляционных требований. В жилых домах этот параметр должен быть равен 50 см.

Ячеисто-бетонные блоки подходят и для внутренних перегородок (между комнатами, квартирами). Эти стены являются для каждого этажа самостоящими. Во время планирования толщины перегородок и перекрытий в первую очередь учитываются требования звукоизоляции (больше 50 дБ).

Существуют нормативные документы для расчета параметра. Он зависит от используемых блоков, раствора, бетона и пр. Избавиться от посторонних звуков поможет минплита, которой заполняются пустоты. Плотность материала должна находиться в пределах 80-100 кг/м³.

Рекомендуемая толщина межкомнатных стен — 12 см, звукоизоляционный параметр — минимум 43 дБ.

Сборный каркас чаще всего применяется при возведении 2-5-этажных промышленных построек. Если строится более высокое здание, требующее больших крановых нагрузок, то целесообразно использовать стальное основание. Его составляющие (колонны, ригели и связующие элементы) бывают сплошные или решетчатые. Их изготавливают из швеллеров, уголков и прочих профилей, скрепленных при помощи сварочного аппарата.

Каркасы с опорами из камня устанавливают при возведении невысоких строений при отсутствии больших пролетов и чрезмерных нагрузок. Несущую способность повышают за счет армирования стальной сеткой, арматурой или усиливают, применяя железобетонные сердечники.

Сборно-монолитные каркасы

При применении таких каркасов можно снизить трудоемкость работ и уменьшить их срок, сохранив основные достоинства монолитных конструкций.

В этом варианте колонны и балки бетонируются в опалубке с тонкими стенками и квадратным сечением. Стыки арматуры и опалубки замоноличиваются, когда колонны и балки заливаются бетоном.

Элементы изготавливают из обыкновенного или преднапряженного бетона. При этом толщина стенок должна находиться в пределах 8-12 см. Если используется обыкновенный бетон, потребуется дополнительное армирование.

Технология возведения такой конструкции:

1. Колонны монтируются в выемку в ж/б плите, на которой размещаются панели с пустотами, сверху устанавливают пролетные элементы.
2. Арматурную сетку, которая расположена между панелями приваривают к армопрутьям пролетных элементов.
3. Заливают бетонную смесь.

Монолитный каркас

Монолитный каркас можно соорудить при помощи как съемной, так и несъемной опалубки. Второй тип чаще применяется для возведения невысоких частных домов. После того как опалубку заливают бетоном, она соединяется с другими элементами и выполняет роль несущей конструкции. В современном строительстве ее изготавливают из разных материалов, в т.ч. из пенопласта.

В зависимости от конструкции опалубки бывают 2 видов:

1. Щитовой. Опалубку такого типа создают из отдельных деталей, которые соединяются специальными крепежными элементами. Таким образом формируют емкость для заливки бетона, который станет основанием будущей постройки.
2. Туннельный. Опалубку приобретают в собранном виде, из-за чего такой тип конструкции подойдет не для всех монтажных работ. Купленные изделия не подлежат изменениям. Их заполняют раствором сразу после установки.

Если требуется большой объем бетона, его заказывают на предприятии. В другом случае раствор можно замесить самостоятельно.

После завершения работ по укладке бетона необходимо перейти к его уплотнению: это убережет конструкцию от образования пустот. Для выполнения задачи подойдут специальные инструменты (глубинный, а также поверхностный вибратор и пр.).

При помощи уплотнения монолитный каркас станет максимально прочным. После завершения процесса переходят к армированию конструкции. Особенности технологии позволяют реализовывать различные дизайнерские идеи.

Состав железобетона

Он заслужил звание главного конструктивного материала современности благодаря оптимальному сочетанию компонентов – арматуры и бетона усиленной прочности:

1. Согласно ГОСТ 7473-94, бетоном называют искусственный материал каменистой формы. Его производство заключается в правильном подборе комбинации вяжущих компонентов, воды и различных добавок, повышающих его прочность и свойства бетона. Далее происходит отвердевание бетонной смеси и рождение самого материала.
2. Основой для производства стальной арматуры в соответствии с ГОСТ 10884-81 является низколегированная сталь. Ее получают горячекатаным методом, придавая ей рифленость, чтобы улучшить соприкосновение с бетоном.

Сочетание этих двух компонентов неслучайно, они хорошо дополняют друг друга. Сцепляясь с бетоном, арматура препятствует его крошению и ломке при изгибе или растяжении конструкций.

Кавабанга! Для чего нужна приставка из железобетона?

Вышеназванные качества, а также стойкость железобетона к нагрузкам, которым подвергается здание, позволяют применять материал на всех этапах строительства – от фундаментов до крыши.

Совет: для демонтажа ЖБИ лучше всего зарекомендовала себя резка железобетона алмазными кругами.

Демонтаж ж/б перекрытий

Разновидности железобетонных каркасов

В строительной индустрии выделяют два вида:

1. Сборные, которые производятся из отдельных элементов на заводе. Они состоят из:

• ригелей;
• колонн;
• основ лестничных проемов.

Готовые элементы доставляют на стройплощадку для последующего монтажа.Недостаток очевиден –ограничение выбора форм из-за установленных предприятием стандартов деталей.

Железобетонный монолитный каркас здания на стройплощадке

Материал наружных стен не имеет для каркаса никакого значения, они могут быть:

• кирпичными;
• навесными;
• пенобетонные.

Здания на основе монолита прекрасно вписываются в архитектуру и ландшафтные особенности местности.

Совет: благодаря гибкости конструкций владельцы квартир могут себе позволить необычные решения планировки.

Положительные стороны монолитного каркаса

1. Данный вариант предполагает распределение нагрузок между составляющими каркаса с целью экономии расходных материалов при возведении объектов. За это отвечают жесткие детали, которые перераспределяют нагрузки от колонн в пользу балок и перекрытий.
2. Любое нетрадиционное сечение колонн – основных несущих элементов здания, естественно смотрится в планировке здания.
3. При создании ограждающих барьеров и стен своими руками предпочтение отдается материалам с высокими показателями теплоизоляции. На сегодня таким являются однослойные блоки из ячеистого бетона. (См. также статью Уплотнение бетона: особенности.)

Как возводятся железобетонные каркасные дома

Незначительная деформация ж/б каркаса происходит ввиду провала под несущей колонной. Он возникает из-за взаимодействия монолитного каркаса с плитой фундамента. Провал предусматривается проектом с целью сократить расходы материалов при возведении здания.

Но, больше всего цельный ж/б каркас ценят за стойкость к технологическим катастрофам. Жесткая основа выдержит мощный взрыв, повлекший разрушение наружных стен.

Многоэтажное жилье на его основе предлагается во всех ценовых категориях – от бюджетной до люксовой. Практика доказала, что потребительские свойства многоэтажного здания подобного типа намного выше по сравнению с панельным и кирпичным вариантом.

Повышение эффективности монолитного каркасного жилья

Несмотря на то что монолитный каркас приобрел доверие строителей, его свойства постоянно улучшают: повышают прочность, снижают расход материалов. Для достижения этих целей применяют бетоны более высоких марок. Благодаря этому удается снизить расход арматуры и стоимость постройки. Каркас здания считается эффективным, если армирование превышает 3%.

Монолитную конструкцию оптимизируют следующими способами:

• по марке бетона;
• по сечению железобетонных компонентов;
• по проценту армирования в бетоне.

При возведении монолитного здания руководствуются способом, который предполагает заглубление коробки сооружения на 2 этажа. При помощи этого метода удается сделать конструкцию максимально надежной, т.к. нагрузки передаются высокопрочным пластовым почвам.

Несмотря на эффективность, эта технология редко применяется при возведении домов высотой до 3 этажей включительно. Причина заключается в высокой стоимости такого строения (сооружение деревянной опалубки, применение дорогостоящей техники и пр. ). При обустройстве невысоких зданий чаще применяют сборные каркасы, которые обладают достаточной прочностью, при этом стоят намного дешевле.

Отопление, водоснабжение, канализация

Каркасы одноэтажных зданий. Элементы каркаса. Основные элементы железобетонного сборного каркаса одноэтажных промышленных зданий: фундаменты, фундаментные балки (рандбалки), колонны, подкрановые балки, несущие элементы покрытия (фермы, балки) и связи.

Балки длиной 6 м изготовляют без предварительного напряжения, длиной 12 м—предварительно напряженными.

Фундаментные балки изготовляют из бетона марок 200—400, рабочую арматуру балок ФБ— из стали класса А-П, балок ФБН (фундаментные балки напряженные) — из стали класса А-Шв.

Кавабанга! Сваи из железобетона — характеристика 3 видов фундаментных опор

Для выверки положения колонн при их монтаже предусмотрены риски в виде вертикальных канавок треугольного профиля. Их наносят на четырех гранях колонн (вверху и внизу), а также на боковых гранях консолей колонн.

Колонны изготовляют из бетона марок 200, 300 и 400, рабочую арматуру — из стали класса А-Ш.

Колонны фахверка (вспомогательного каркаса) устраивают торцовых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий при длине стеновых панелей 6 и 12 м.

Колонны рассчитывают на нагрузку от ветра и массыпанельныхстен. устанавливают колонны на самостоятельные фундаменты. Наружная грань колонн рассполагается в плоскости внутренней поверхности стен.

Колонны изготовляют из бетона марок 200—-400, рабочая арматура — из стали класса А-Ш.

Балки изготовляются из бетона марки 300—500, рабочая арматура—из высокопрочной проволоки Вр-П, стали класса А-Шв и др.

Стропильные балки. Их изготовляют односкатными, двускатными и с параллельными поясами (рис. 55).

В продольных температурных швах одну из балок устанавливают ца катковую опору.

Балки изготовляют из бетона марок 300, 400 и 500, рабочую арма-туру — из высокопрочной проволоки класса Вр-П или стержней из стали класса A-IV и А-Шв.

Стропильные фермы — конструкции, состоящие из отдельных соединенных между собой стержней, образующих каркас.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы делят на сегментные, с параллельными поясами и др. (рис. 56). Железобетонные фермы могут быть цельными или составными. Составные фермы выполняют из двух полуферм или нескольких блоков.

Фермы выполняют с предварительным напряжением нижнего пояса и растянутых раскосов (в фермах с параллельными поясами).

Изготовляют фермы из бетона марок 300—500, рабочую арматуру. — из высокопрочной проволоки Вр-Н и стержней из стали класса A-IV и др.

Подстропильные фермы и балки применяют в покрытиях одноэтажных многопролетных промышленных зданий наряду со стропильными фермами и балками (рис. 57),

Подстропильные фермы и балки применяют в средних рядах зданий для опирания ферм или балок покрытия в тех случаях, когда их шаг составляет 6 м, а шаг колонн средних рядов — 12 м.

Фермы (балки) изготовляют с предварительным напряжением нижнего пояса из бетона марок 400 и 500. Основная (напрягаемая) арматура — из высокопрочной проволоки класса Вр-11 и стали класса А-1У и др.

Каркасы многоэтажных зданий бывают рамного, связевого и рамно-связевого типа. Для зданий из сборных железобетонных элементов чаще применяют каркасы рамно-связевой системы (рис. 59).

Основными элементами такого каркаса являются колонны, ригели, плиты перекрытий, связи.

Колонны (рис. 60) каркаса многоэтажных промышленных зданий обычно имеют сплошное прямоугольное сечение размером 400×400 или 400×600 мм, высоту на один или два этажа и выполняются консольного типа. В плане здания колонны имеют сетку 6×6 или 9×6 м.

Кавабанга! Железобетонные колонны (сборные, ЖБИ, ЖБ): монтаж, изготовление, характеристики

В каркасах многоэтажных зданий стык колонн для удобства монтажа обычно предусматривают на высоте 0,6 м от уровня пола.

Колонны изготовляют из бетона марок 200—500, рабочую арма-ТУРУ — из стали класса А-Ш.

Ригели (рис. 61) используют в составе сборных железобетонных междуэтажных перекрытий в многоэтажных зданиях. Ригели изготовляют с полками для опирания плит и прямоугольного сечения без ц0ч лок длиной 6 и 9 м, высотой 800 мм и шириной 300 мм.

По концам ригелей в верхней части имеются выемки, в которых размещаются выпуски верхней опорной арматуры ригеля, стыкуемые с выпусками арматуры колонн.

Плиты 1-го типа укладывают на полки железобетонных ригелей(1-го типа), плиты 2-го типа — поверх железобетонных ригелей прямоугольного сечения (2-го типа).

Изготовляют плиты из бетона марок 200—300 (плиты 1-го типа) 300—400 (плиты 2-го типа), а основную рабочую арматуру — из сТали класса А-И, А-Ш и А-Ш в.

Деформационные швы. В каркасах зданий значительной протяженности устраивают деформационные (температурные) швы, которые расчленяют каркас и все опирающиеся на него конструкции на отдельные участки — блоки (рис. 63). Различают швы поперечные и продольные.

железобетонная вставка; 5 — железобетонная плита покрытия; 6, 7 — компенсаторы; 8 — кирпичная стенка; 9 — доска; 10 — фартук

Продольные температурные швы в зданиях с железобетонным каркасом выполняют из двух рядов колонн со вставкой между раз-бивочными осями размером 500, 1000 и 1500 мм, а в зданиях со стальным или смешанным каркасом — из одного ряда колонн.

Архитектура «Каркасные малоэтажные жилые здания из сборного железобетона»(реферат)

Министерство образования Республики Беларусь Учреждение образования «Полоцкий государственный университет» . РЕФЕРАТ по дисциплине «Архитектура» тема: «Каркасные малоэтажные жилые здания из сборного железобетона» Выполнил: Науменко И. В. Группа: 15 ПГС – 1з Факультет: инженерно- строительный Проверил:_______________ Новополоцк, 2018 — 2 — ВВЕДЕНИЕ I. ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕЛЕЗОБЕТОНА с 5 II. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА с 6 1. Изделия для фундаментов и подземных частей зданий. с 6 2. Изделия для каркасов зданий. с 7 3. Стеновые блоки и панели. с 8 4. Изделия для междуэтажных перекрытий с 9 5. Изделия для покрытий. с 10 6. Изделия для сборных лестниц. с 12 7. Изделия различного назначения. с 13 III. ПРЕИМУЩЕСТВА МАЛОЭТАЖНЫХ ДОМОВ ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА. с 14 IV. НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА. с 16 ВЫВОД Список литературы — 5 — I. ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕЛЕЗОБЕТОНА Железобетон представляет собой строительный материал, в котором соединены в единое целое затвердевший бетон и стальная арматура, совместно работающие в конструкции. (бетон хорошо сопротивляется сжатию и плохо — растяжению, стальная же арматура хорошо работает на растяжение). Железобетонные конструкции (по способу изготовления):  Монолитные  Сборные Сборные железобетонные конструкции значительно экономичнее монолитных, так как их выполняют на специализированных заводах и полигонах с рационально организованным высокомеханизированным технологическим процессом производства. Применение сборных железобетонных конструкций по сравнению с монолитными позволяет сократить расход стали и бетона, устранить нерациональное использование лесоматериалов при устройстве опалубки и поддерживающих лесов, перенести со строительной площадки на завод большую часть работ по возведению конструкций. При этом строительная площадка превращается в монтажную, значительно сокращается трудоемкость бетонных и железобетонных работ, повышается их качество, а так же резко ускоряются темпы строительства и снижается его стоимость. Сборные железобетонные конструкции и изделия создают широкие возможности для индустриализации строительства, они особенно выгодны при минимальном количестве типоразмеров элементов, повторяющихся много раз(унифицированных). Железобетонные изделия и конструкции изготовляют как с обычной, так и с предварительно напряженной арматурой. Применение железобетонных конструкций с предварительно напряженной арматурой позволяет снизить массу конструкций, повысить их трещиностойкость и долговечность, а также сократить расход стали. — 6 — II. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА 1. Изделия для фундаментов и подземных частей зданий. Фундаменты являются одной из ответственнейших частей здания, так как от прочности, долговечности устойчивости фундаментов зависит прочность и долговечность всего здания. По конструктивному решению фундаменты малоэтажных зданий бывают ленточные и столбчатые. Пример фундамента из сборного железобетона приведен на рис. 1. Рис. 1 Фундамент из сборных железобетонных блоков. 1 – подошва, 2 – отмостка, 3 – гидроизоляция, ФС – блок фундаментный стеновой, h – глубина заложения фундамента. Для возведения фундаментов и подземных частей зданий служат фундаментные блоки, блоки стен подвала, сваи и другие изделия. Фундаментные блоки изготовляют из тяжелого бетона марок М200, М250 и М300, армируют их плоскими сварными сетками. Блоки стен подвала, сплошные и пустотелые, выполняют из тяжелого бетона марок М100 и М150 прямоугольной формы и длиной до 2,5 м, толщиной до 500 мм, высотой 700 мм. На торцевых сторонах блока делают пазы, заполняемые раствором при монтаже стен подвала. Пустотелые блоки экономичнее сплошных, так как при этом требуется меньше бетона. Сваи имеют квадратное поперечное сечение размером 300×300 мм и длину 6-12м. изготовляют их из бетона марки М300. Применение свайных фундаментов при возведении крупноблочных и крупнопанельных зданий ускоряет их сроки строительства и снижает его стоимость. — 7 — Рис. 2. Изделия для фундаментов: а — блок-подушка, б, в — блоки для стен подвалов сплошной и пустотелый, г — блок стаканного типа 2. Изделия для каркасов зданий. Каркасы жилых зданий возводят из железобетонных колонн, ригелей и прогонов и других элементов из тяжелого бетона марок М200-М500. Длину колонн обычно принимают равной высоте двух этажей здания. Колонны соединяют между собой с ригелями и прогонами сваркой закладных деталей. Рис. 3 Унифицированные сборные железобетонные элементы многоэтажных промышленных зданий. а — колонны; б — ригели; в — плиты перекрытий. — 10 — Рис. 6. Железобетонные пустотные настилы: а — с круглыми пустотами; б — с вертикальными Панели перекрытий по конструкции могут быть плоские сплошные и пустотелые с круглыми и овальными пустотами, а также ребристые. Их выполняют из тяжелого и легкого бетона марок М200 и М300 с обыкновенным или предварительно напряженным армированием. При возведении крупнопанельных жилых зданий в настоящее время широко используют плоские панели перекрытий толщиной 160мм размером на комнату. Рис. 7 Конструктивные схемы железобетонных междуэтажных панельных перекрытий: а — со слоистым покрытием пола; б — с раздельным потолком; в — в раздельным полом; г — из двух несущих панелей; д — со слоистым покрытием пола и раздельным потолком; 1 — несущая панель перекрытия; 2 — звукоизолирующий слоистый пол; 3 — покрытие пола; 4 — панель раздельного потолка; 5 — несущая панель пола; 6 — панель раздельного пола 5. Изделия для покрытий. В современном жилищном строительстве наиболее распространены два типа крыш: чердачные и бесчердачные (совмещенные). Чердачные крыши — 11 — монтируют из железобетонных стропильных балок, панелей и плит покрытий. Стропильные балки покрытий изготовляют обычно односкатными длиной 6 м из тяжелого бетона марки М300. Панели и плиты покрытий выполняют ребристыми и плоскими из тяжелого бетона марок М200-М300. Длина панелей и плит — 6, ширина — 1,5-3 м. Панель совмещенной крыши комплектуют на заводе-изготовителе из двух ребристых железобетонных панелей-скорлуп, уложенных ребрами внутрь. Нижняя скорлупа служит потолком верхнего этажа дома, а верхняя — основанием гидроизоляционного слоя кровли. Между скорлупами укладывают утеплитель (полужесткие минераловатные плиты). Верхняя скорлупа по отношению к нижней имеет заданный уклон. Рис. 8 Железобетонные стропильные балки. Рис. 9 Железобетонные балки покрытий: а), г) двутаврового сечения для односкатных и плоских покрытий; б) тоже, для многоскатных покрытий; в) — 12 — решетчатые, для многоскатных покрытий; д) крепление балки к колонне; 1 – анкерный болт, 2 – шайба, 3 – опорный лист балки. Рис. 10. Чердачные покрытия из железобетонных панелей: а — общий вид; б — разрез 6. Изделия для сборных лестниц. Лестничные марши и площадки изготавливают из бетона марок М200 и М300 армируют сварными сетками и каркасами. Верхние поверхности площадок и проступи маршей выполняют из мозаичного раствора либо облицовывают керамическими плитами или пластмассовыми материалами. Размеры маршей и площадок устанавливают в соответствии с высотой этажа и шириной лестничной клетки. Более эффективными конструкциями являются совмещенные лестничные марши и полуплощадки. — 15 — варьируется от простой покраски или фактурной штукатурки до отделки сайдингом, клинкерным кирпичом, натуральным или искусственным камнем. Также возможен монтаж любых видов вентилируемых фасадов. Внешне дом из железобетонных панелей не будет отличаться от выстроенного по любой другой технологии Разнообразие фасадных решений. Железобетонные панели, изготавливаемые по проекту, позволяют создавать дома самых разных форм и размеров. Теплый дом. С учетом использования современных утеплителей, устанавливающихся внутри панели при изготовлении, коэффициент сопротивления теплопередачи у железобетонных панелей сегодня превышает расчетные нормы. Нет усадки, нет щелей и сквозняков. Панели являются безусадочным строительным материалом. Отделку дома снаружи и изнутри можно начинать сразу после возведения стен и крыши. Хорошая звукоизоляция. В современных железобетонных панелях при изготовлении устанавливается слой утеплителя, который служит шумоизоляцией. В плитах перекрытий (в случае ребристых утепленных железобетонных панелей) на заводе тоже устанавливается слой шумо- и теплоизоляции. Надежные перекрытия. В доме из железобетонных панелей межэтажные перекрытия выполняются из железобетонных плит. Такие перекрытия не «гуляют» под ногами и не пропускают звук. Эти характеристики такие же, как в хорошей городской квартире с дополнительной шумоизоляцией пола. — 16 — IV. НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ИЗ СБОРНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА. Ограниченное количество компаний-производителей. При большом количестве компаний, работающих с железобетоном, именно на рынке частного домостроения их практически нет. Это связано с тем, что большая часть компаний производят панели фиксированного размера, и только несколько фирм отливают панели различных форм под проект. Высокие требования к фундаменту. Как и любой капитальный дом, дом из железобетонных панелей требует надежного фундамента, что отражается на общей стоимости конструкции. С другой стороны, современные ребристые железобетонные панели примерно в три раза легче кирпичных стен (для аналогичного по площади дома). Традиционно в качестве фундамента для капитального дома используется ленточный заглубленный фундамент или шведская утепленная плита. Нужен подъезд к стройплощадке. Ширина подъезда к участку должна быть достаточной для проезда и разворота панелевоза и автокрана. На участке должно быть место для складирования привезенных плит. В условиях нехватки места применяются малые панелевозы, а монтаж может производиться «с колес», без выделения места под складирование панелей. Необходимо организовывать не только подъезд к стройплощадке, но и оставлять крану свободное место для «маневра» Автокран в таких случаях может устанавливаться и за пределами участка, но с учетом пределах радиуса действия стрелы крана. Дом из железобетона не дышит. Считается, что по сравнению с деревом железобетонные дома не дышат, то есть не пропускают воздух внутрь дома. Однако деревянные дома требуют дополнительного утепления и гидро- и пароизоляции, установка которых делает их не более дышащими, чем кирпич или железобетон. Дом из железобетонных панелей в эксплуатации ведет себя так же, как городская квартира. Чтобы летом в доме не было душно, в нем устанавливается вентиляционная система и система кондиционирования. Железобетон и экология. Считается, что дом из железобетона может быть не экологичен, особенно если при изготовлении панелей используются «спорные» материалы – например, пенополистирол, который при нагревании может выделять вещества, вредные для человека. Однако практически все — 17 — современные производители утепленных панелей используют материалы, не наносящие вреда ни человеку, ни окружающей среде. Дом из железобетона трудно прогреть. Железобетон, как и кирпич, медленно набирает тепло и медленно его отдает. Поэтому на его первоначальный прогрев – например, после долгого отсутствия хозяев и если в отопительной системе не был включен режим поддержания температуры – уходит больше времени, чем на прогрев каркасника. В доме плохо ловит мобильная связь. Качество мобильной связи в большей степени зависит от места расположения дома и количества и удаленности вышек мобильного оператора, чем от материала, из которого построен дом. Невозможность архитектурных изысков: дом – просто прямоугольная коробка. Времена, когда была возможность строить частные дома только из стандартных железобетонных панелей, рассчитанных на возведение стандартных многоэтажных панелек, прошли.

Сравнение железобетона и металлокаркаса | buildingbook.ru

В этой статье мы сравним 2-е технологии строительства промышленных зданий: металлокаркасного и железобетонного здания.

Прежде всего давайте определим что такое металлокаркасное и железобетонное здание.

Металлокаркасное здание

В металлокаркасном здании несущие элементы (колонны, связи, балки перекрытия и фермы)  выполнены из стали.

Колонны выполняют преимущественно из двутавра или составного сечения из уголков, швеллеров.

Перекрытия до 12 м выполняют из прокатных или сварных балок, более 12 м из ферм. Поверх балок и прогонов монтируют профлист или кровельную сэндвич-панель. В межэтажном перекрытии иногда используют профлист как несъёмную опалубку и делают монолитное перекрытие. Также можно поверх стальных балок монтировать ж.б. перекрытия для увеличения скорости монтажа.

Жесткость каркаса обеспечивается жесткой заделкой колонн в фундамент и/или применением связей и ригелей, либо жестким соединением колонны с фермой или балкой.

Ограждающие стены, как правило, выполняют из сэндвич-панелей.

Преимущества металлокаркасного здания

— Высокая скорость монтажа, которая обеспечивается изготовлением элементов здания на заводе, а на строительной площадке элементы только соединяются при помощи болтового или сварного соединения.

— Отсутствие мокрых процессов, что позволяет вести строительство зимой без устройства тепляков.

— Меньшая нагрузка на фундамент: несмотря на то, что плотность стали выше чем у бетона, у нее и прочность гораздо выше чем у бетона и, при прочих равных условиях, здание из металлокаркаса будет легче чем из железобетона. Посоревноваться с металлом в этом показатели может только дерево.

— Нет необходимости иметь завод под рукой — элементы можно изготовить за тысячу километров от строительной площадки. При строительстве монолитного здания требуется наличие завода не далеко от строительной площадки или устройство мобильного бетонно-растворного узла, что ограничивает его применение в районах Крайнего Севера или Дальнего Востока.

— Металлокаркасное здание легко модернизировать под новые требования при модернизации производства. Элементы легко демонтируются, усиление несущих элементов производится просто приваркой к существующему усиливающего элемента (полосы стали или профиля). При этом усиление конструкции может производится без демонтажа элементов. Иметь способ модернизировать промышленное здание без существенных вливаний финансовых средств очень важно для успешной деятельности предприятия. Установка нового оборудования может потребовать постройки нового здания, если старое не удовлетворяет условиям технологии. В этом случае рациональнее реконструировать здание чем сносить здание и строить новое.

— При демонтаже здания металл можно переплавить, что позволяет повторно использовать данный материал. Это, на мой взгляд, одно из самых важных преимуществ металлокаркасного здания для промышленности. Жизненный цикл пром.здания может быть совсем малым т.к. меняются технологии, из-за дорожания земли или по другим причинам рационально перенести производство в другое место, а старое здание не имеет смысла модернизировать. В этом случае использовать металл для переплавки гораздо эффективнее и экологичнее, чем выбрасывать железобетон на свалку.

— Возможность перенести здание в другое место. Здание можно не только демонтировать, но и смонтировать заново в другом месте. Выполнить это можно не во всех случаях, но иногда можно хотя бы частично. Например очень часть можно встретить бывшие в употреблении кровельные фермы с демонтированного здания.

— Есть множество типовых проектов складов, пром.зданий, административных зданий, что позволяет уменьшить срок проектирования, изготовления и строительства.

— Простота контроля за расходом материала. Иногда это очень важно т.к. не заметно своровать колонну или балку не получится в отличии от бетона, цемента.

— Для монтажа требуется меньше строительной техники, и в большинстве случаев можно ограничится краном.

— Возможность сделать большие пролеты здания. Хотя можно использовать стальные фермы и в железобетонном здании.

Недостатки металлокаркасного здания

— Одним из самых больших недостатков металлокаркасного здания является низкая пожаростойкость конструкций. Несмотря на то, что металл не горит, он очень сильно теряет свои несущие способности при пожаре. Существуют способы для увеличения пожаростойкости, но они приводят к удорожанию и увеличению срока строительства здания. Существуют специальные окрасочные материалы, которые могут увеличить пожаростойкость стальных конструкций до 30 минут. Для большей защиты применяют конструктивную пожарозащиту (обшивка металлоконструкций минеральной ватой, гипсоволокнистыми листами или обетонирование конструкций).

— Низкая коррозионная стойкость, однако при правильном проектировании и эксплуатации этой проблемы нет. Конструкции должны быть хорошо окрашены, регулярно осматриваться на предмет увлажнения, появления коррозии, герметичности конструкции. При правильной эксплуатации конструкции будут служить вечно.

— Более высокая стоимость по сравнению с железобетонными зданиями. Если по близости есть завод по производству бетона, то молонит будет дешевле (на Севере и Востоке нашей страны с этим можно поспорить т.к. там бетон раза в 3 дороже чем в других регионах России). Хотя если мы будем сравнивать не только показатели по общей стоимости, но и разнице во времени на постройку и упущенной прибыли предприятия от работы в это время, то металлокаркас, возможно, выиграет и монолита.

Кроме того при строительстве зимой стоимость монтажа мололита возрастает т.к. необходимо прогревать бетон. В каждом конкретном случае нужно сравнивать варианты, но обычно кто что умеет, тот то и строит.

Железобетонное здание

В железобетонном здании несущие конструкции (стены, перекрытия) выполнены из армированного бетона.

Здание может быть монолитным или из сборных железобетонных конструкций (часть элементов изготавливается на заводе, а затем соединяются на площадке при помощи сварки выпущенной арматуры и замоноличивания участка).

Жесткость каркаса обеспечивается жесткой заделкой колонн в фундамент, жестким соединением колонны с перекрытием, использованием диафрагм (монолитных стен).

В промышленном строительстве не редко железобетонные и стальные конструкции используют вместе, например изготавливают колонны из железобетона, а жесткость каркаса обеспечивается наличием стальных связей. Перекрытие тоже может быть из стальных конструкций т. к. использование стальных ферм при больших пролетах более рационально чем использование монолита или плит перекрытия.

Для ограждающих конструкций также можно использовать сэндвич-панели, либо выполнить стены из блоков и утеплить снаружи.

Преимущества железобетонного здания

— Более низкая стоимость по сравнению с металлокаркасным (имеется ввиду там, где бетон имеет не завышенную стоимость). Этот вопрос уже поднимал выше, в каждом отдельном случае необходимо рассчитывать, но в большинстве случаев это утверждение верно.

— Высокая пожаростойкость конструкции. Бетон не сильно изменяет свои свойства от воздействия температуры и защищает арматуру.

— Высокая коррозионная стойкость, которая обеспечивается защитой арматуры бетоном.

— Высокая скорость монтажа при использовании готовых заводских изделий. По скорости монтажа может посоревноваться с металлокаркасным зданием если все изделия выполнены на заводе и на строительной площадке не требуется производить монолитных работ.

— Большой ассортимент готовых железобетонных изделий (плиты перекрытия, колонны, фундаментные блоки).

— Также как и у металлокаркасных зданий есть достаточно много типовых серий зданий.

Недостатки железобетонного здания

— Самым главным недостатком является наличие мокрых процессов при строительстве, что ограничивает, либо затрудняет монтаж конструкций в зимнее время, но это относится к монолитным конструкциям.

— Большие сроки строительства монолитного здания по сравнению с металлокаркасом. Это в основном связано с тем, что бетону нужно время для набора прочности (100% прочности бетон набирает за 28 дней).

— Усилить железобетонные конструкции при реконструкции более затратно и трудоемко чем в металлокаркасном здании.

— Можно еще добавить как недостаток сложность обследования здания т.к. чтобы узнать какая арматура находится в колонне или балке необходимо вскрывать её, но это только при отсутствии проектной документации на здание, что встречается нередко.

— Более ограниченные возможности при реконструкции по сравнению с металлокаркасом.

— Более высокие нагрузки на фундамент.

Вывод

Нельзя сказать что одна технология явно лучше другой, в каждой есть свои плюсы и минусы. Нет плохих материалов, есть не правильное их применение.

Кроме того очень часто в металлокаркасном здании испозуются ж.б. элементы и наоборот. Хорошим примером является использование ж.б. колонн и стальных ферм в промышленном здании, что позволяет сэкономить на колоннах, обеспечить пожаростойкость конструкции и при этом сделать большой и легкий пролет здания.

По стоимости эксплуатации здания практически не отличаются, единственное металлокаркасные здания требуют периодического осмотра на предмет появления коррозии и обновление огнезащитного покрытия (при ее наличии).

Также не корректно сравнивать металлокаркасное и железобетонное здание по теплоизолирующим способностям — в обоих случаях каркас закрывается современными утеплителями снаружи и не контактирует с внешней средой, не создает мостика холода (естественно при грамотном проектировании).

При выборе технологии строительства нужно ответить на несколько вопросов:

— Какие строительные материалы и другие ресурсы доступны на месте строительства?

— Какие сроки строительства?

— Какие противопожарные требования предъявляются к зданию?

— Какие технологические требования предъявляются к будущему зданию?

— Продумать способы доставки материалов на строительную площадку.

— Предусмотреть возможность расширения и модернизации производства.

Что такое железобетонная каркасная конструкция?

Моналиса Патель — инженер-строитель, получившая степень магистра (ME) в Колледже инженерии и технологий L.J в Ахмадабаде в 2018 году. Она является инженером (гражданским) в SDCPL — Gharpedia. Ее страсть — помогать людям решать их вопросы о строительстве. Помимо того, что она ведет блог, она также участвует в проектировании конструкций в SDCPL. С ней можно связаться в LinkedIn, Twitter, Instagram и Facebook.

Железобетонные конструкции — один из самых популярных конструктивных элементов. Он очень конкурентоспособен со сталью, если экономично спроектирован и выполнен практически там, где работа по центрированию и опалубке дешева. Философия железобетонных конструкций гласит, что бетон силен при сжатии, но очень слаб при растяжении. Следовательно, для простоты конструкции его пределом прочности на разрыв пренебрегают. Везде, где возникает растяжение, вероятны трещины, перпендикулярные растягивающему усилию. Следовательно, обеспечивается стальная арматура, и считается, что всему натяжению противостоит сталь.Из-за напряжения, развиваемого моментом, основная арматура помещается на поверхность растяжения, чтобы задержать трещины и обеспечить прочность на растяжение элемента.

Также читайте: Разница между R.C.C. Рама и несущая конструкция

Преимущества железобетонной конструкции:

• Хорошее сжатие по сравнению с большинством других материалов, используемых в строительстве, а также хорошее растяжение.
• Его огнестойкость лучше, чем у стали, поэтому он способен противостоять огню в течение более длительного времени.
• Обладает долгим сроком службы при низких затратах на техническое обслуживание.
• В некоторых конструкциях, таких как опоры, плотины и опоры; это самый экономичный конструкционный материал.
• Ему можно отлить любую требуемую форму, что делает его наиболее экономичным конструкционным материалом.
• Из него получаются жесткие элементы с минимальным прогибом.
• Предел текучести стали примерно в 15 раз превышает прочность на сжатие конструкционного бетона и более чем в 100 раз превышает предел текучести.
• Использование стали в бетоне позволило бы уменьшить размер поперечного сечения.
• Для монтажа требуется менее квалифицированный персонал по сравнению с другими конструктивными системами.

Недостатки железобетонной конструкции:

• Она требует тщательного перемешивания, заливки и отверждения, все это влияет на конечную прочность элемента.
• Стоимость опалубки, используемой для заливки бетона, относительно высока.
• Обладает низкой прочностью на сжатие по сравнению со сталью, что приводит к образованию больших участков в колоннах / балках в многоэтажных зданиях. В бетоне возникают трещины из-за усадки и приложение динамических нагрузок.
• Если бетонирование не выполнено должным образом, сталь начинает корродировать, что приводит к потере прочности и, в конечном итоге, сокращению срока службы. К тому же ремонт в таком случае очень дорогой и сложный.

Проектирование конструкции можно рассматривать как процесс выбора подходящих материалов и пропорциональных элементов конструкции. Для выполнения своего предназначения конструкция должна соответствовать условиям безопасности, удобства эксплуатации, экономичности и функциональности.

Двумя основными методами проектирования усиленной структурной системы являются:

• Метод рабочего напряжения
• Метод предельных состояний

Коды для проектирования конструкции RCC:

• IS (Индийский стандарт) 456-2000
• ACI (Американский институт бетона) 318-89
• ICC (Международный строительный кодекс) 2009
• NZS (стандарт Новой Зеландии) 3101
• Euro 2

Также прочтите: Что такое структурная система несущей рамы?

Моналиса Патель — инженер-строитель, получившая степень магистра (ME) в Институте Л. J Колледж инженерии и технологий Ахмадабада в 2018 году. Она инженер (гражданский) в SDCPL — Гарпедия. Ее страсть — помогать людям решать их вопросы о строительстве. Помимо того, что она ведет блог, она также участвует в проектировании конструкций в SDCPL. С ней можно связаться в LinkedIn, Twitter, Instagram и Facebook.

Продемонстрируйте свои лучшие разработки

Навигация по сообщениям

Еще из тем

Используйте приведенные ниже фильтры для поиска конкретных тем

Пример из практики

для оценки сноса в зданиях из негибкого железобетона с соединением внахлестку фундамента: работа численного моделирования

Разрушения, нанесенные прошлым землетрясением оценки показали сейсмическую уязвимость более старых неэластичных армированных бетонные здания.Риск для безопасности жизни, который представляют эти здания, мотивировал исследователям изучать, разрабатывать и улучшать методы моделирования, чтобы лучше моделировать их поведение с целью определения приоритетов модернизации.

Это исследование посвящено кругу стыковать детали в основании здания в колонны, короче, чем те рекомендуется современными правилами, которые учитывают сейсмические воздействия. Текущие усилия по моделированию в неэластичных железобетонных каркасных конструкциях учтены соединение на фундаменте фиксированное.Это исследование моделирует влияние производительности коротких стыков внахлест на моделировании отклика инструментальной непластичной конструкции периметра и рамы здание, расположенное в Ван-Найс, Калифорния, и для сравнения результатов с результатами предыдущие исследования того же здания.

Методология заключалась в оценке реакция здания из непластичного бетона на грунт движений путем сравнения трех базовых соединений: фиксированного, штифтового и ротационная пружина, моделирующая короткое соединение внахлест.Сравнение и производительность оценка проводится на основе дрейфа как основного показателя эффективности. В оценка реакции здания на изгиб и поперечные силы в элементах каркаса также сравнивались с использованием различных базовых условий.

Модели состоят из двухмерных кадры в ортогональном направлении, включая внутренние и внешние кадры, Всего в 4 кадра. Динамический анализ проводился с использованием SAP2000. программное обеспечение для анализа. Предлагаемая поворотная пружина в основании была определена с использованием Хараджли и Мабсаут (2002) напряжение связи — взаимосвязь скольжения и момент — анализ кривизны в разрезе, примененный к 24d _b и 36d _b соединения внахлест.Деформацией считается изгиб и скольжение. Адекватность прочности на сдвиг был проверен перед анализом, чтобы убедиться, что разрушения при сдвиге не произошло до достижения первого выхода арматуры колонны или стыковки емкость.

В этом исследовании отклик кадров с использованием предложенная модель вращающейся пружины оказалась между фиксированной и штифтовой базовые условия с учетом смещения кровли и межэтажного сноса, также называется коэффициентом дрейфа сюжета. Поведение рамок менялось в зависимости от на податливость продольной арматуры, как показано коэффициент межэтажного дрейфа и вытеснения. Производительность каркаса здания также зависел от движения грунта. Рамка направления север-юг и восток-запад расчетные модели рассматривали соответственно три и четыре землетрясения, всего до 14 вычислительных моделей на базовое условие. Три вычислительных моделей из 14 с предложенным условием основания вращающейся пружины смоделировано записал результаты смещения крыши с точностью. В кадровых симуляциях где текучесть большей части продольных стержней колонны не рассчитывалась, максимальный межэтажный дрейф произошел в верхних этажах, что соответствует разрушениям колонн наблюдения во время мероприятия.Результаты исследования показали, что короткий круг соединение увеличивает дрейф и смещение по сравнению с фиксированным основанием, поддерживающим его эффект, то есть поведение примера из непластичного железобетона здание до землетрясения.

Степень Тип

Магистр гражданского строительства

Департамент

Гражданское строительство

Расположение кампуса

Вест Лафайет

Советник / руководитель / председатель комитета

Хулио А. Рамирес

Член дополнительного комитета 2

Ширли Дж. .Дайк

Член дополнительного комитета 3

Айхан Ирфаноглу

Бетонные конструкции

Строительный кодекс	Категория	Описание
131	Железобетон	Здания из железобетона состоят железобетонных колонн и балок.Используйте это, если другой технические характеристики здания неизвестны.
132	Железобетонная стена с сдвигом (с MRF)	Здание из железобетона колонны и балки, а также железобетонный пол и кровля. «Рамы, сопротивляющиеся моменту» несут боковые нагрузки за счет изгиба. «Стены сдвига» представляют собой сплошные железобетонные перекрытия. от фундамента до крыши и могут быть внешними стенами или внутренними стены.
133	Железобетонная стена с сдвигом (без MRF)	Здание из железобетона колонны и балки, а также железобетонный пол и кровля. Железобетонные стены сдвига представляют собой сплошной железобетон, простирается от фундамента до крыши и может быть снаружи стены или внутренние стены. Эта категория обычно состоит из зданий. с бетонной коробчатой ​​конструкционной системой со стенками, работающими на сдвиг.Целиком конструкция, наряду с обычной бетонной диафрагмой, обычно отлита на месте.
134	Железобетон MRF — пластичный	Здания, построенные с усиленной бетонные колонны, балки и плиты. Рамки с сопротивлением моменту несут поперечные нагрузки от землетрясений при изгибе. Такая структурная система может выдерживать большие деформации и поглощать энергию без хрупкое разрушение.
135	Железобетон MRF — непластичный	Здания, построенные с усиленной бетонные колонны, балки и плиты. Рамки с сопротивлением моменту несут поперечные нагрузки от землетрясений при изгибе. Эти структуры имеют недостаточное количество арматурной стали, встроенной в бетон, и таким образом демонстрируют низкую пластичность.
136	Подъемник	Тентованные здания построены с железобетонные стеновые панели, которые кладут на землю и затем наклоняются вверх в свои окончательные положения.Эти настенные блоки затем крепятся к фундаменту и прикрепляются друг к другу. Настилы крыши и пола обычно деревянные. Совсем недавно стеновые панели производятся за пределами строительной площадки и доставляются автотранспортом. Эти здания обычно бывают в один или два этажа в высоту.
137	Сборный бетон	Сборная рама — это, по сути, столб и балочная система в бетоне, в которой колонны, балки и плиты предварительно изготовлены и собраны на месте.
138	Сборный бетон со стеной, работающей на сдвиг	Сборная рама — это, по сути, столб и балочная система в бетоне, в которой колонны, балки и плиты предварительно изготовлены и собраны на месте. Боковые нагрузки из-за землетрясения переносятся монолитным бетоном «сдвигом» стены.
139	Железобетон MRF	Здание, построенное с усиленной бетонные колонны, балки и плиты.«Моментопрочные оправы» переносят боковые нагрузки из-за землетрясений путем изгиба. Информация на арматурных сталях недостаточно для определения прочности здания. уровень пластичности.
140	Железобетон MRF с URM	Колонны и балки железобетонные формировать «моментные рамы» для восприятия боковых нагрузок из-за землетрясений. Стены из неармированной кладки используются в качестве заполнения. между колоннами, чтобы добавить сопротивление поперечной нагрузке, но не предназначены для использования в качестве несущих элементов под действием силы тяжести.

Поведение железобетонных рам, восстановленных с помощью концентрических стальных распорок

Если у вас установлено соответствующее программное обеспечение, вы можете загрузить данные цитирования статей в выбранный вами менеджер цитирования. Просто выберите программное обеспечение менеджера из списка ниже и нажмите «Загрузить».

Цитируется по

1. Нелинейный динамический отклик зданий с дистанционным управлением, усиленных новой системой сейсмического контроля на стойках с использованием щелевого демпфера без изгиба

2. Сравнение сейсмостойкости существующей конструкции больницы, восстановленной с помощью BRB или обычных скоб

3. Эффекты сейсмического упрочнения полноразмерного железобетонного каркаса, модернизированного новым модульным каркасом из бетонных труб с помощью псевдодинамических испытаний

4. Сейсмические характеристики двухэтажного железобетонного каркаса, модернизированного с использованием внешнего стального каркаса, оборудованного устройством регулировки длины с помощью псевдодинамических испытаний

5. Специальное сейсмическое переоборудование компактного железобетонного здания с Х-образными распорками и стальными кожухами. Заявление в начальную школу в Уэльве

6. Псевдодинамические испытания полноразмерного двухэтажного железобетонного каркаса, оснащенного стальным каркасом с Н-образным сечением, установленным с помощью блока управления регулировкой длины

7. Сейсмическое поведение отремонтированной железобетонной рамы после демонтажа колонны и дооснащения стальными X-распорками и обшивкой

8. Модернизация стальной эксцентриковой распорки для сейсмической модернизации дефектных железобетонных рам

9. Влияние дооснащения железобетонными каркасами на стальные X-распорки на сейсмические характеристики каркасов и их элементов

10. Поведение гибких стальных каркасов с X-образными распорками в сейсмических зонах

11. Влияние дооснащения железобетонных конструкций каркасов с помощью крестообразных связей на сейсмические характеристики колонн

12. Сейсмическое исследование внедиагональных стальных железобетонных каркасов

13. Эффективность двух традиционных методов сейсмической модернизации стальных и прочностных прочностных рам на основе по критериям устранения ущерба

14. Сейсмические характеристики различных типов соединений между стальными распорками и железобетонными каркасами

15. Расчет соединения стальных распорок с железобетонными каркасами с использованием метода равномерного усилия

16. Экспериментальное исследование несжатых систем X-распорок Использование композитного кабеля из углеродного волокна для сейсмического усиления ЖБИ

17. Конечно-элементное моделирование и нелинейный анализ для сейсмической оценки недиагональной железобетонной балки

18. Экспериментальное исследование гибридных некомпрессионных связей CF и GF по методу армирования для восстановления поврежденных железобетонных конструкций

19. Оптимальная конструкция распорок при ветровой нагрузке с использованием оптимизации топологии

20. Система X-распорок без сжатия с использованием Анкеры CF для сейсмического усиления железобетонных конструкций

21. Сейсмическое поведение стальной системы внедиагональных распорок (ODBS), используемой в железобетонном каркасе

22. Аналитическое исследование фактора модификации (поведения) реакции, R, для железобетонных каркасов, восстановленных стальными шевронными распорками

23. Влияние эксцентричных стальных систем распорок на кривые сейсмической хрупкости среднеэтажных зданий с дистанционным управлением: тематическое исследование

24. Нелинейное поведение проектных железобетонных концентрических скрепленных рам при боковой нагрузке

25. Оценка эффективности и усиление бетонных конструкций с помощью композитных элементов распорок

26. Избыточная прочность соединения в железобетонных каркасах со стальными связями

27. Механическое устройство снятия сжатия в стальной системе крепления для модернизации железобетонных конструкций

28. Исследование сейсмического поведения модернизированного здания на основе нелинейного статического и динамического анализа

29. Экспериментальное исследование и конструкция соединения стальной распорки с RC-каркасом

30. Испытания на выталкивание стальных RC-каркасов с крестообразными и коленными распорками

31. Коэффициент сейсмостойкости R для стальных ЖБИ с X-образными и коленными распорками

Прочность, жесткость и повреждение железобетонных зданий, подверженных сейсмическим воздействиям

Аннотация

Современные аналитические инструменты калибровались в основном с использованием псевдостатических экспериментальных исследований отдельных структурных компонентов. Относительно мало испытаний железобетонных конструктивных систем было выполнено при реалистичных граничных условиях, и еще меньше испытаний, которые проводились динамически из-за высокой стоимости и экспериментальных проблем.Таким образом, в области структурной инженерии пришлось прибегнуть к ряду экстраполяций ограниченных данных испытаний для формирования аналитических моделей структурных систем, которые они проектируют. Поэтому неудивительно, что результаты конкурса слепых прогнозов прочности и деформации конструкции обычно в несколько раз выше и ниже результатов экспериментов. Полная система полномасштабной, четырехэтажной железобетонной конструкции была испытана при возрастающих сейсмических воздействиях до состояния, близкого к обрушению, — один из встряхивающих столов Национального исследовательского института наук о Земле и предотвращения стихийных бедствий (NIED) / E-Defense в Япония.Система моментных рам была принята в одном направлении, а пара стенок сдвига, включенных во внешние рамы, в другом направлении. По возможности, в конструкции были внесены незначительные изменения, чтобы окончательные конструкции приблизились к положениям США по сейсмическому проектированию. В настоящее время не существует других тестов, которые предоставляют данные о поведении полной, сейсмически детализированной железобетонной конструкционной системы, испытанной при таких реалистичных граничных условиях. Всесторонний и глубокий анализ был проведен в свете данных испытаний NIED / E-Defense, чтобы: 1) оценить достоверность текущих поведенческих знаний и кодов проектирования; 2) оценить точность существующих аналитических методов для этого распространенного типа конструкций; 3) рекомендовать улучшения и пути продвижения по обоим направлениям. Влияние результатов испытаний на сейсмические положения США и рекомендации по оценке прочности и жесткости конструкций железобетонных зданий были сделаны на основе сравнения оценок, полученных с помощью текущих аналитических методов, и фактических сейсмических характеристик данных испытаний NIED / E-Defense.

сейсмических ордонансов | Сейсмические нормы для неэластичных бетонных конструкций в Калифорнии

Что такое здание из непластичного железобетона?

Здания из непластичного железобетона склонны к хрупкости в таких частях здания, как стыки и колонны.Короче говоря, эти здания были построены с конфигурациями, которые вызывают концентрацию напряжений в местах, которые имеют ограниченное количество арматурной стали в деталях, связанных с колоннами, соединениями и стенами, что делает их уязвимыми к повреждениям и отказам во время сильных сейсмических событий.

Является ли мое бетонное здание непластичным?

Большое количество бетонных зданий, спроектированных и построенных до введения в действие Единых строительных норм и правил 1976 г. , подпадают под эту категорию.Этот строительный кодекс был принят многими юрисдикциями в конце 1970-х годов, хотя некоторые города, возможно, не приняли этот кодекс до 1980-х годов. Оценка конструкции, выполняемая лицензированным инженером-строителем, инженером-строителем или архитектором, имеющим опыт сейсмической оценки и модернизации, необходима для определения того, включает ли конструкция здания детали, которые квалифицируют здание как здание из непластичного железобетона.

Почему они должны быть модернизированы?

Множественные сейсмические события, включая землетрясение в Мехико (1985 г.), землетрясение в Нортридже (1994 г.), Великое землетрясение Хансин (1995 г.), землетрясение в Крайстчерче (2011 г.) и землетрясения Кумамото (2016 г.), привлекли внимание к опасности бетонных зданий, построенных под землей. устаревшие строительные нормы и правила.Конструкции этого типа показали плохие характеристики из-за отсутствия адекватного ограничения бетонного ядра в балках, колоннах и стыках. Под воздействием боковых движений во время землетрясения, которые вызывают разрушение недостаточно ограниченных бетонных стержней, эти конструкции часто неспособны выдерживать гравитационные нагрузки, что делает их уязвимыми для обрушения. DLJCSS и SEAOSC опубликовали Исследование безопасных городов 2016 года, чтобы предоставить информацию об уязвимых типах зданий и о развитии сейсмических норм в шести округах Калифорнии.Модернизация зданий из непластичного бетона необходима для исправления этих недостатков и улучшения ожидаемых характеристик здания при будущих сейсмических событиях.

Какое действие необходимо?

Здания, отнесенные к категории конструкций из непластичного железобетона, должны пройти структурный анализ квалифицированным специалистом-проектировщиком. Тип анализа, который необходимо провести, определен в сейсмических нормах и может быть довольно обширным, в зависимости от сложности здания.В настоящее время разрабатываются руководящие принципы, чтобы попытаться экранировать здания из непластичного бетона, чтобы свести к минимуму усилия, необходимые для определения того, является ли здание сейсмически уязвимым. Если здание не соответствует минимальным стандартам землетрясения, указанным в постановлении, его необходимо либо модернизировать, чтобы улучшить систему ограничения поперечной силы, либо снести. В соответствии с постановлением, арендаторы любого здания из непластичного бетона должны быть уведомлены о его статусе. Дополнительную информацию см. В постановлении вашего муниципалитета.

Как можно модернизировать здания из непластичного железобетона?

Модернизация зданий из непластичного бетона может быть довольно сложной и разрушительной. Возможные методы модернизации включают добавление надлежащим образом спроектированных бетонных стен со сдвигом, добавление стальных скрепленных рам и несколько других типов структурных вмешательств. Рекомендуется обратиться за консультацией к специалистам, чтобы подобрать наиболее практичное и экономичное решение для каждой уникальной конструкции.

Каковы сроки соблюдения требований?

Каждый муниципалитет, указанный слева, имеет уникальную временную шкалу, в которой указаны крайние сроки оценки, уведомления арендатора и модернизации. См. Ссылки для получения более подробной информации о графике для вашего муниципалитета.

* Фотографии на этой странице любезно предоставлены NISEE Pacific Earthquake Engineering Research Center, Интернет-архивом Earthquake Engineering, Калифорнийский университет, Беркли

Информация, представленная на SeismicOrdinances.com, носит общий характер и не должна рассматриваться как факт. Лица, которым требуется конкретная информация о сейсмических нормах, должны связаться с местным муниципалитетом или отправить по электронной почте seismicordinances @ wje.com.

Железобетон

Здание Хайлера было спроектировано с использованием железобетонной структурной системы, облицованной на основных и наиболее заметных фасадах искусственной каменной обшивкой.

Технология строительства железобетонных конструкций, первоначально использовавшаяся в промышленных сооружения на заре двадцатого века стали новаторскими современная система, которая имеет много преимуществ по сравнению с массивной кладкой аналоги, когда он стал популярным для коммерческих структур благодаря 1920-е гг. Эта структурная система значительно повысила огнестойкость здания, что сделало его одним из первых фаворитов для использования в промышленных и производственных зданиях.

Наряду с другими технологиями, созданными в то время, такими как лифты и электрические системы, бетонная структурная каркасная система также позволил застройку все более высоких зданий.

Каркасы железобетонные с равномерно расположенными каркасами системы колонн, позволяющие создать интерьер, который можно оставить как большое открытое пространство или разделены на помещения с непостоянными, не несущими стенами.Точно так же на внешней стороне здания эта система позволяла неструктурное заполнение между колоннами, которое может быть заполнено большие окна, декоративные пазухи или другие элементы.

В то время как бетон использовался для строительства с древних времен, а римские инженеры укрепляли свои бетонные здания из различных материалов, включая черепки старой керамики, кирпичи, конский волос и дерево, только в 1800-х годах современный железобетон начали складываться. Один из первых патентов на железобетон. был выпущен в 1867 году французскому садовнику Жозефу Монье, который изобрел способ заливки металлического каркаса в бетон для изготовления садовых кадок и плантаторы.К концу девятнадцатого века архитекторы и инженеры во Франции и Восточной Европе экспериментировали с перевод этой концепции в архитектуру и инженерию.

Свойства бетона и его применение в архитектуре и инженерные проекты были впервые реализованы в США с масштабное строительство канала Эри в начале 1800-х гг. При строительстве канала было обнаружено что из выкопанного камня можно было сделать отличное качество гидравлический цемент.Хороший гидравлический цемент, водостойкий клей, был обычное дело в Европе, но очень дорогое в Соединенных Штатах до этого открытие. Гидравлический цемент местного производства, который в основном продается из районов Локпорт, штат Нью-Йорк и Ниагарский откос, использовался в строительство каналов и шлюзов, ставшие впоследствии ценным товаром доставляется по всему региону. 2

Тем не менее, потребовалось почти столетие, прежде чем бетон стал широко использоваться для зданий в этом округе. Первое здание, построенное из железобетон в Соединенных Штатах был Уильям Э.Дом палаты, расположен в Порт-Честере, штат Нью-Йорк (NR 1976; Википедия). Дом, построенный инженером-механиком Уордом между 1873 и 1876 годами, был полностью построен из железобетона, включая его мансардную крышу и башню в стиле неоготического возрождения. В то время как здание оставило бетон открытым, отмечая его уникальность. строительный материал, стиль дома был в общепринятом Внутренняя лексика эпохи Второй Империи и Возрождения готики, включая даже лепные бетонные цитаты создать иллюзию традиционной каменной конструкции и дизайна.В то время как впечатляющие инновации Уорда в области железобетона были опубликованный в нескольких источниках, материал оставался в основном малоиспользуемая новинка той эпохи. 3

Архитектор английского происхождения Эрнест Лесли Рэнсом (1852-1917) был одним из первых новаторов в США, исследовавших потенциал железобетона в качестве строительного материала, экспериментируя с витая арматура в 1880-х гг. Его работа укрепилась бетон как широко распространенная, практичная и экономичная технология. Первоначально работая в районе Сан-Франциско, он построил несколько здания и мосты за это время до переезда на восток Морской берег.Считается, что в 1897-1898 годах Рэнсом представил американскую строители к железобетону как каркасной конструкционной системе, а не в виде твердого материала, напоминающего стену, с его новаторским проектом Pacific Нефтеперерабатывающий завод Coast Borax в Байонне, Нью-Джерси. Пока это здание наружные стены задуманы как самонесущая кладка, внутри — балочно-балочная конструкция перекрытия. Когда разрушительный пожар охватил здание фабрики в 1902 году, уничтожив только его содержимое и любые элементы древесины, Тихоокеанское побережье Borax Building продемонстрировал огнестойкость усиленного бетонное здание.В 1902 году Рэнсом запатентовал настоящий усиленный скелет. бетонный метод строительства при разработке пристройки к Тихому океану Нефтеперерабатывающий завод Coast Borax, перекрывающий плиту перекрытия здание, которое тогда могло бы включать большие окна и кирпичные стены. Эта система, которая, как полагают, была введена Рэнсомом, создала первая настоящая железобетонная внешняя стена в виде сетки.4

К 1905 году железобетон как архитектурный и инженерный материал был хорошо зарекомендовал себя, отчасти благодаря новаторству Рэнсома Работа.В эту раннюю эпоху использование железобетона в значительной степени ограничивается промышленными и производственными зданиями из-за его проверенных огнестойкость, прочные и очищаемые поверхности, достаточный свет обеспечивается большими окнами, что стало возможным из-за его неструктурного внешнего вида стены, а также его устойчивость к вибрации. Детройтский архитектор и инженер Альберт Кан также был известен тем, что использовал конструкционные система для его многих заводских разработок этой эпохи, в том числе Packard Завод (1903, NRE) первое использование железобетона для завода в г. Детройт, а также Джордж Х.Автомобильный завод Pierce Company (1906-1907, NR 1974) .5

В то время как железобетон широко использовался для заводов и промышленных зданий, это было незадолго до начала производства железобетона. для использования в других архитектурных приложениях. Рэнсом (с Карлтоном Т. Стронг) спроектировал апартаменты Berkeley (также известные как Graystone Hotel) в Буффало в 1884–1887 (NR 1987), ранний пример большого многоэтажного железобетонного здания, оформленного в стиле итальянского Возрождения.

В 1903 году 15-этажное здание Ingalls Building в Цинциннати, штат Огайо (NR 1975), построенный фирмой Эльзнера и Андерсона с использованием Ransome’s запатентованная витая стальная арматура, была отмечена как первая железобетонный каркас небоскреба. Это здание продемонстрировало успешное использование железобетона для высотных зданий.

Пока были выявлены и оставлены железобетонные конструкционные системы практически не используется в промышленности, когда используется в жилые или коммерческие применения структурная система была часто покрывают более элегантной кожей из декоративного кирпича или каменная кладка.И апартаменты Беркли, и здание Ингаллс подчеркнут эту эстетику своими орнаментированными фасадами, облицованными мрамор, терракота, глазурованный кирпич, литой бетон (в случае Berkeley Apartments) и другие материалы, выполненные в самых популярных архитектурные стили эпохи. Эти примеры показывают желание замаскировать концертную раму неструктурным и чисто декоративная кожа. Кажется очевидным, что архитекторы и дизайнеры time хотел различать жилые и коммерческие применения железобетон от объединений с заводами и промышленными использует.Также очевидно сохраняющееся ощущение, что появление твердого кладка была более эстетичной, особенно для больше бытовых приложений. Эта тенденция продолжалась несколько десятилетий, о чем свидетельствует здание Хайлера 1926 года, которое также было спроектировано с чисто декоративной и неструктурной облицовкой над железобетонным каркасом.

Литой камень

По иронии судьбы, здание Хайлер представляет собой элегантное каменное здание. внешний вид отчасти благодаря другой популярной и инновационной технологии эпохи — искусственный или литой камень.Восточный и северный фасады здания облицованы искусственным камнем. материал, известный как искусственный камень, литой камень, бетон камень или под многими другими названиями. Он также использовался для изготовления таких элементов, как молдинги, консоли и детализированные панели6

Этот материал был экономичным способом имитации внешнего вида и внешний вид натурального камня, добытого в карьерах, стоил гораздо меньше и был широко использовались во второй половине девятнадцатого века; он получил даже более широкое признание в двадцатом веке.7

Материал изготовлен из смеси воды, песка, крупного заполнителя, и вяжущие вещества, такие как натуральные цементы, портландцементы, оксихлоридные цементы и цементы на основе силиката натрия, используемые в качестве связующих агенты. В зависимости от различных используемых элементов окраска и внешний вид отлитого камня мог сильно различаться, имитируя многие разные виды и цвета натурального камня. Например, используя легкая цементная матрица и добавление дробленого мрамора, полученный литой камень может напоминать известняк, который может быть смесью, используемой для Здание Хайлера.Кроме того, литые блоки могут быть вырезаны или обработаны еще больше усиливают их сходство с натуральным камнем. 8

В здании Хейлер использовался литой камень, чтобы создать иллюзию натуральный камень за небольшую часть стоимости, улучшающий внешний вид здания величия, изысканности и элегантности в лучших магазинах Буффало улица.

---

1 На чертежах Хортона обозначены многие декоративные элементы, такие как лепные украшения, панели и консоли из резного известняка; тем не мение они кажутся идеально соответствующими цвету и текстуре искусственного каменная обшивка здания.Эти элементы, похоже, были отрисованы из литого или искусственного камня.

2 Дженнифер Валковски, Исторические ресурсы разведывательного уровня Обзор — город Локпорт, округ Ниагара, Нью-Йорк. (Буффало, апрель 2011) 4-16.

3 L.E. Gobrecht, William E. Ward House Национальный регистр Номинация «Исторические места», 1976 год. Государственный исторический заповедник штата Нью-Йорк. Офис. Интернет.

4 Бетси Х. Брэдли, Работы: Промышленная архитектура Соединенных Штатов (Нью-Йорк: Оксфорд, Великобритания, 1999) 156–157.

5 Брэдли 157–159.

6 Хотя рисунки Хортона указывают, что детали должны быть вырезаны известняка, трудно определить, было ли это выполнено в финальное здание. Эти элементы так искусно переданы и прекрасный внешний вид, соответствующий цвету и текстуре поверхностный камень; они, кажется, были завершены из литого камня. Этот метод широко использовался для такой повторяющейся, детальной резьбы на время.

7 Интересно отметить, что Фредерик Рэнсом, отец пионер железобетона Эрнест Л.Рэнсом был одним из первых пионеров в искусственный камень, получив патент на искусственный песчаник в г. Англия в 1844 году. См .: The Mechanic’s Magazine, под ред. Р.А. Brooman, Vol. LXVI Лондон: Робертсон, Бруман и Ко, 3 января — 27 июня 1857 г .: 126.

.