Расчет каркаса монолитного здания: Расчет и проектирование и монолитного каркаса задний

Содержание

Расчет и проектирование и монолитного каркаса задний

Профессиональное удалённое проектирование монолитного каркаса зданий от простых до высотных. Оформление рабочих чертежей для экспертизы проекта. Расчет монолитного каркаса выполняется в программах согласно строительным нормам:СП 63.13330.2012, СП 52-103-2007, СП 20.13330.2011…

Примеры проектирования монолитного каркаса

Пример 1:

Проект представляет собой физкультурно-оздоровительный комплекс. Был выполнен полностью расчет монолитного каркаса в SCAD, а так же отдельностоящих фундаментов по усилиям РСУ. Проект выполнен в период занимаемой должности главного конструктора в проектной организации. Здание введено в эксплуатацию в 2013 году

Пример 2:

Выполнен расчет монолитного каркаса высотного жилого дома. Особенностью данного проекта КЖ является пилоны и высота. А так же динамическое воздействие от  ветровой нагрузки, так как здание высокое.

Далее по моему отчету проектировщики выполняли раздел чертежей КЖ.
Экспертиза была пройдена с символическими замечаниями.

Дом эксплуатируется с 2016г.

Расчет каркаса жилого монолитного дома

Пример 3:

Пример проектирование монолитного каркаса КЖ частного дома:Сейсмичность Дом трёхэтажный Проект КЖ . Конструктивные требования и расчёты выполнены в соответствии действующего СП: Дом эксплуатируется где-то с 2014 года

 

Расчет монолитного каркаса

  1. Определение с расчётной моделью. Здесь нужно согласование с архитекторами по расположению диафрагм жесткости для задний условно выше 3 этажей. Так же определение больших технических отверстий в перекрытиях. Здесь же нужно определиться с видом фундамента и стен подвала.
  2. Подготовка пространственной модели железобетонного каркаса.
  3. Сбор нагрузок на раму (Статические — от людей, груза и снега; пульсационные ветровые;  сейсмические)
  4. Подготовка и расчет монолитного каркаса в программе. Здесь определяется площадь армирования конструкций и проверяется жесткость здания. На этом этапе у меня встречаются странные показания площадей арматуры — которые исправляются обнаружением ошибок.
  5. Заключительным шагом выполняется разработка рабочих чертежей КЖ

Оформленный расчет железобетонного каркаса включает:

  • Сбор нагрузок
  • Описание расчётных характеристик:
  • Коэффициенты условия работы
    Указания вида нагрузки и долей длительности
    Расчётные длины колонн
    Марка бетона и расчётный модуль упругости, коэффициенты
    Класс арматуры, защитный его слой и заданное армирование
    Коэффициент постели
  • Основные усилия в элементах от комбинации нагрузок
  • Расчётные данные о перемещениях (вертикальные и горизонтальные)
  • Итоги расчёта подбора сечений армирования
  • Приложение:
    Расчёт ветровой нагрузки
    Расчёт на продавливание плиты

Расчет монолитного каркаса на действие ветровой нагрузки

  • Разработчики программного комплекса ЛИРА 10.6 создали новый тип нагрузки «нагрузка на расчетную схему». Благодаря новому функционалу в ЛИРА 10.6 появилась возможность автоматически работать с грузовыми площадями приложения нагрузки на поверхность, достаточно только задать контур со значениями.

    Программное решение расчета ветровой нагрузки

    Модуля расчета значения ветрового давления в ЛИРА 10.6 пока нет (но разработчики планируют данную функцию в ПК ЛИРА 10.6), поэтому на данный момент я использовал программу ВЕСТ. Программа ЛИРА 10.6 по заданным параметрам шаблона конструкции здания и ветрового района может согласно всем требованиям нормативных документов вычислить значения давления для расчета монолитного каркаса здания рис.2.

    Перенеся все значения в ЛИРА 10.6 необходимо выбрать тип элементов, воспринимающих ветровую нагрузку. Свой выбор можно, например, остановить на узлах. Узлы подойдут и при работе с архитектурной моделью: ветровая нагрузка на узел будет перераспределена корректно, не взирая на выбранный шаг триангуляции пластины. После расчета правильность перераспределения ветровой нагрузки может быть оценена с помощью цветового отображения зон перераспределения ветровой нагрузки, которая находится в атрибутах представления (функция доступна только в результатах расчета).

    Особенности расчета ветровой нагрузки монолитного каркаса здания

    Нагрузки на грань плиты при расчете монолитного каркаса здания, ЛИРА 10.6 не предусматривает, поэтому для тех, кто привык работать с линейными нагрузками, в модели необходимо предусмотреть установку стержня на грани плиты. Стержень устанавливается с жёсткостью близкой к нулю (в модуле упругости материала стержня можно установить значение 100т/м2, по сравнению с реальным модулем упругости в 3*10

    6 т/м2). Принципиальной разницы в моделях нет, результаты расчета будут соизмеримы.

    В статье рассматриваем приложение нагрузок на уровень плиты, хотя встречается приложение нагрузок и на колонны. Если при расчете монолитного каркаса здания вы используете стержневые элементы, моделирующие колонны, то можно использовать трапециевидную нагрузку на группу стержневых элементов. При моделировании колонн пластинами, необходимо пользовать новой нагрузкой на поверхность. Напомню, СП 52-103-2007 «Железобетонные монолитные конструкции зданий» в п. 5.7 регламентирует тип конечного элемента для колонн: «Прямоугольные колонны (пилоны) с вытянутым поперечным сечением имеют соотношения b/а<4 или hэт/b>4.Более вытянутые в плане колонны следует относить к стенам»

    Богатство цветовой палитры ЛИРА 10.6 делает использование поверхностной палитры очень удобным: цвета не смешиваются и пользователь без труда сможет определить границы зоны сбора ветровой нагрузки. Также очень нужным инструментом является возможность исключения элементов из восприятия ветровых нагрузок, поскольку в плоскости могут быть, например, связи, элементы перегородок и тд.

    Новый тип нагрузок значительно упрощает работы при расчете монолитного каркаса здания, ветер прикладывается удобнее, и, думаю, «не за горами» автоматическое приложение ветровой нагрузки по выбору города строительства и может, аэродинамическая труба.

    Расчет железобетонного монолитного здания в SCAD

    Монолитное железобетонное здание — далее просто здание — действительно здание. Формы и очертания взяты с картинки из интернета и ничего общего с реальностью не имеют. Заточим карандаши, положим перед собой лист бумаги и в бой.

    Вот такая картина в первом приближении и рядом картина во втором. На второй картине нанесены вспомогательные линии, они помогут сделать хорошую сетку.
    Импортируем в SCAD, выбираем масштаб и получаем схему.

    Иногда бывает, что схема ориентирована не верно. Исправить можно функцией «геометрические преобразования».

    Если все сделали правильно, то картина расчетный схемы при виде сверху будет соответствовать той, что была нарисована в AutoCAD.

    Далее разбиваем сетку. Две мне известных функции есть в SCAD:

    Узлы и элементы — Элементы — Добавление пластин. Алгоритм работы инструмента — выбираем 4 узла, создаем элемент, затем разбиваем ее на нужное нам количество элементов инструментом «Дробление 4-х узловых пластин» в той же линейке. При дроблении надо следить за направлением местных осей, что делает это способ очень утомительным.

    Схема — Генерация сетки произвольной формы. Здесь немного сложнее. Надо создать контур из любого количества точек, затем «Генерация треугольной сетки КЭ на плоскости». В появившемся меню выбираем необходимые нам параметры. У обоих есть свои плюсы и минусы. Идеально они работает компенсирую друг друга. Неважно каким из способов создавать сетке, главное результат. 

    Ну вот и прошли эти 5-6 часов жизни (в какой-то сторонней программе на создание всей схемы с нагрузками ушло бы столько же). Результат ниже. 


    Этажи у нас типовые (такое часто встречается), поэтому лучше всего отработать это перекрытие на все 100%: 

    • найти и исправить все ошибки (инструментов для этого на этой стадии, наверное, и нет, кроме визуального)
    • задать нагрузки 
    • направить вектора выдачи усилий в одну сторону (Назначение — Переход к напряжениям вдоль заданного направления для пластин) для корректного отображения усилий и результатов подбора арматуры 
    • задать типы элементов (в данном случае лучше оперировать 44 и 43 типами пластинчатых элементов)
    • задать оси здания и отметки перекрытий для удобства чтения схемы и т. д.
    • вставить АЖТ (Узлы и элементы — Специальные элементы — Твердые тела) в местах прохождения колонн через перекрытия. Тем самым мы снимем (хотя бы частично) пики усилий и как следствия армирования в этих местах (ставить из вовсе не обязательно, на усмотрение) 
    Вот что я имел ввиду

    Это типовой этаж, с типовыми колонами, типовыми стенами лифта и типовыми лестницами (окрашенными в типовой приятный цвет © Ширвиндт).  Оси только так, SCAD не умеет рисовать их под углом. Вектора все направлены как следует (поверьте мне на слово). Нагрузки… Скорее всего список загружений будет следующим:
    Постоянные
     — собственный вес;
     — вес конструкции пола;
     — вес ограждающих конструкций;
     — вес конструкции кровли;
     — вес перегородок.

    Временные

     — технологическая нагрузка и ее разновидности и варианты приложения;

     — снеговая нагрузка;

     — ветровая нагрузка.

    Для ускорения процесса моделирования на типовую плиту можем задать нагрузку от пола,
    ограждающих конструкций, перегородок, технологическую нагрузку. Остальные (я привык) задаю после сборки всей схемы. Колонны для четырехэтажного здания скорее всего не будут большого сечения, 400х400 достаточно. Говорят, что балки при таких колоннах, для простого решения узла примыкания, целесообразно делать на 100 мм меньше. Высоту балок (сделаем ее тоже 300 для начала) будем корректировать позже. Толщина плиты подбирается исходя из конструктивного условия 1:30 пролета. Пролеты в данном случае везде разные, максимальный 6700 мм, то есть толщина плита 220 мм. Толщина стен шахты лифта 200 мм (это самодеятельность, так как классическая толщина 180 мм, на которой настаивает СП). Лестница — сборные ступени по стальным Z-образным косоурам, опирающимся на промежуточные стальные и этажные железобетонные балки. Лестница нужна исключительно для нагрузки (чтоб не высчитывать), ну и если понадобится, то ее можно легко превратить в монолитную. Чтобы лестница не оказывала влияние на остальные конструкции надо добавить шарниры и проконтролировать, лестница не имела общих узлов с перекрытием. Так же обращаем внимание куда попадает наш первый косоур. Если в основании у нас фундаментная плита, то просто опираем на нее, но если у нас столбчатый фундамент, придется либо добавлять дополнительные элементы, приводящие нагрузки в узлы колонн, или убирать первый марш и заменять его сосредоточенной нагрузкой. Есть и еще момент — в нормах есть разница между коэффициентами по нагрузке бетона и металла. И это может означает два загружения собственного веса.
    Задали загружение (можно одно), задали защемление колонн в фундаменте (Назначение — установка связей в узлах) и можно запускать расчет. Уверен, что ошибок масса. У меня всегда так. Есть программный контроль и нахождение ошибок — Управление — Экспресс контроль расчетной схемы. Но прежде для профилактики рекомендуется — Узлы и элементы — Узлы/Элементы — Объединение совпадающих узлов/элементов и Упаковка данных(!) Если ошибки остались — смотрим на какой узел или элемент ругается, находим и стараемся понять что не так.
    Когда все ошибки в типовом этаже будут исправлены, копируем его столько раз, сколько необходимо. В данном случае 4 раза.
    Четвертый и пятые этажи будут отличаться, над ними придется поработать, откорректировать. После каждой корректировки лучше проверять все загружение. Обязательно проверить условия прикрепления. Мы копировали этаж, который был закреплен (условия примыкания/закрепления копируются по умолчанию), и теперь в уровне каждого этажа колонны жестко закреплены, это надо исправить. Последний этаж меньшей высота, стало быть можно не без основательно полагать, что верхний узел предпоследнего этажа не совпадет с нижним последнего. Тоже лучше исправить. Подобных ситуация может быть больше в любом другом случае.
    Далее продолжаем работу со всей схемой — задаем оставшиеся нагрузки.
    Список загружений выглядит следующим образом:
    Несколько технологических загружений объясняется требованием руководства по расчету безбалочных перекрытий. Как собирались нагрузки:

    Шаг второй — расчет.
    Прежде чем приступить к расчету сформируем исходные данные для него: РСУ,  комбинации, данные для анализа устойчивости.

    По завершению расчета приступаем к анализу полученных результатов
    Шаг третий — анализ
    Многие ограничиваются записью в протоколе расчета «Расчет выполнен». Надпись крупная, буквы заглавные, можно ставить точку. Но мы пойдем дальше. Нас будут интересовать деформации и прочность элементов, так как именно это интересует тех, кто идет далее по цепочке: заказчик, строители, эксперты, наконец. Деформации каркаса здания и прочность его элементов мы будем рассматривать исходя из жесткого защемления в фундаменте, то есть без учета совместной работы, так как не известно, что за фундамент будет в итоге: сваи, столбчатый, плита. (В действительности были разработаны все виды: столбчатые и сваи в ФОКе, плита здесь, в SCADe). С плитой все понятно, моделируем плиту, считаем, проверяем, все здесь, в одной программе (кстати, расчет плиты под это здание здесь). С ФОКом как быть? Поясню: посчитать в ФОКе, несмотря на то, что он чудит не хуже SCADa, а иногда и превосходит его, можно. Мы получим осадку, которую можно попробовать задать в расчетной схеме, но это осадка от всех нагрузок и так сказать «разом». В реальной жизни, здание будет садится плавно, от собственного веса, который, между прочим, чуть ли не 50% всех нагрузок. То есть такой подход не совсем верен, мягко говоря и, возможно даст не совсем адекватный результат армирования. То же можно и сказать о свайном фундаменте, хотя и осадка будет в разы меньше, а у нашего здания вообще вряд ли превысит одного сантиметра. Можно пойти на следующую хитрость — сделать два варианта каждого фундамента. Первый — собственный вес, второй — все загружения. Разницу между осадками задать в расчетной схеме. Подход грубый, но может дать некое представление о совместной работе и удовлетворить просящего или требующего такой расчет.
    Что нас может интересовать в анализе здания по деформациям? Деформации не должны превышать допустимых, формы собственных колебаний, по крайней мере первые две не должны быть крутильными (не знаю откуда растут ноги у этого утверждения, но оно используется настолько часто, что стало неким догматом при расчете на устойчивость). Прежде чем, позволю себе напомнить, что проверяем мы на нормативные нагрузки с учетом коэффициентов сочетания нагрузок и(!) с пониженным модулем бетона (это требование СП 52-103-2007 п.6.2.7).

    Возможно лучшим вариантом будет сделать отдельную схему с пониженными модулями и удалить из нее что-нибудь не относящиеся анализу на устойчивость, например — лестницы по стальным косоурам или еще что-нибудь, что может дать большие деформации и ввести в смуту. 
    При таких исходных данных даже в таком здании, как в этом примере, мы получим перемещения вертикальные более допустимых, но как бы не хотелось для примера, крутильную форму так и не получили. В любом случае каркас необходимо ужесточать. Как можно это сделать — конечно это диафрагмы. По своему опыту могу сказать, что мне не удалось указать на лучшее для этого место в здании. Был проведен не один десяток экспериментов для выявления лучшего места. Миссия по анализу деформаций на этом заканчиваться —  наши горизонтальные и вертикальные прогибы не превышают максимально допустимых и здание не крутит, по крайней мере в двух первых формах собственных колебания. Красота теперь выглядит так:

    Прочность элементов. При расчете прочности железобетонный или стальных элементов я всегда проверяю результат в «сторонней» программе, например «Арбат» или «Кристалл» для объективности (но ведь это программы одной и той же компании — скажете вы и будете правы, вот только как выяснилось, люди, работающие над одним продуктом, не знаю, что делаю люди, работающие над другим). Всегда результаты отличаются как минимум не порядок. Это явление нормальное и не стоит драматизировать. Берем, естественно, в большую сторону. Но если разница более, то надо искать ошибку или прибегать к литературе. Такое возможно, например, если SCAD или «Арбат» или «Кристалл» рассматривает элемент на действие момента, а он на самом деле его не воспринимает. Эти десятые, а порой и сотые доли момента, эта точность вычислений, которая, кончено же идет в плюс SCADу, способна влиять таким образом. Есть пример, он приведен тут. В этом примере нас будет интересовать армирование колонн, плит, диафрагм и шахты лифтов. Как задается армирование в построцессоре SCAD я описывать не буду, с этом не должно возникнуть проблем. Как проверять в «Арбат» — «сопротивление сечения». Так можно проверить на РСУ из SCAD стержневые элементы — колонны, балки. Можно выписать усилия худшие на наш взгляд и посчитать как колонну или балку, но такой способ не практикуется массами и результат такой проверки я не могу комментировать. Проверить плиту в «Арбат» — я не делал ни разу и вам не советую. Тоже касается стен. Хотя есть вариант проверки плиты по классической теории — необходимо отсечь все не нужно, а места , где плита опиралась на колонны заменить жесткими опорами и считать, что на всех типовых этажах будет одно и тоже армирование. Хочу добавить полезность ориентации векторов выдачи усилий и ориентации собственных осей, о которых написано здесь, и ещё… при расчете армирование плит вы упретесь в красненькие элементы в области опоры плиты на колонну. Решить эту проблему можно здесь при помощи капителей.
    Это был анализ, которого вполне достаточно для выдачи задания, выполнения чертежей и для экспертизы. Но, мы снова пойдем дальше и на волне этой темы проследуем:
     — монтаж, на примере этого здания;
     — расчет столбчатых фундаментов в ФОК;
     — расчет свайных фундаментов в ФОК;
     — анализ совместной работы каркаса здания с фундаментом (плита, сваи, столбы). 

    Расчет и проектирование пространственного монолитного железобетонного каркаса здания арены

    Расчет каркаса здания арены выполнен по программному комплексу прочностных расчетов и проектирования строительных конструкций “SCAD-Оffice” (версия 7.31 R53), фундаментов – по программной системе проектирования отдельно стоящих фундаментов на естественном и свайном основании “ФОК-ПК” (версия 2004 г.). Прочность и пространственная устойчивость каркаса обеспечивается за счет совместной работы колонн, диафрагм жесткости и дисков перекрытий.

    Здание арены выполнено в монолитном железобетонном каркасе и представляет собой овальную в основании и круглую 7-ярусную схему, заканчивающуюся монолитным 2-этажным железобетонным пространственным кольцом.

    Нижняя 7-ярусная часть каркаса разделена на 4 температурно-деформационных блока. Верхняя 2-этажная часть решена в виде сплошного пространственного железобетонного кольца с внутренним диаметром 115,4 м, наружным – 128,0 м. Пространственное кольцо включает в себя:

    – нижнее горизонтальное перекрытие на отм. +29.550;

    – верхнее наклонное покрытие, имеющее угол наклона 19°;

    – внутреннюю вертикальную железобетонную стену;

    – металлические трубчатые связи по наружному ряду колонн.

    Основные расчетные предпосылки:

    1. В расчетной модели каркаса использованы только несущие элементы здания. Наружные стены и внутренние перегородки смоделированы нагрузками без ввода самих элементов в расчетную схему.

    2. Плоские плиты перекрытий и продольные несущие стены смоделированы элементами оболочки; колонны представлены стержневыми конечными элементами общего вида, жестко сопряженными с элементами плит перекрытий, покрытия и в опорных узлах на уровне обреза фундаментов.

    3. Балки, работающие совместно с плитами перекрытий, смоделированы стержневыми конечными элементами прямоугольного сечения как ребра жесткости, усиливающие плиты через абсолютно жесткие вставки.

    Расчет элементов каркаса выполнен для двух стадий работы конструкций:

    – для стадии эксплуатации – на все эксплуатационные нагрузки с учетом влияния температурных воздействий как для отапливаемых зданий;

    – для стадии возведения – на нагрузки от собственного веса конструкций, монтажной нагрузки с учетом последовательности возведения перекрытий и температурных воздействий на элементы каркаса, относящиеся к категории защищенных от солнечной радиации неотапливаемых зданий.

    Ветровые нагрузки прикладывались к дискам перекрытий в виде распределенных сил. В связи с тем что нижняя часть каркаса разбита на 4 деформационных блока, потребовалось рассмотреть 6 вариантов воздействия ветрового давления на каркас, определенных по схеме 12б приложения 4 СНиП 2.01.07–85 “Нагрузки и воздействия”.

    Для стадии эксплуатации были рассчитаны варианты шарнирного и жесткого примыкания верхних колонн к низу пространственного железобетонного кольца. По каждому из них проанализированы перемещения узлов расчетной схемы, усилия в колоннах, армирование кольца, а также влияние температурных воздействий на условия примыкания верхних колонн к нижнему поясу кольца с учетом восприятия нагрузки от вантового покрытия.

    В результате сопоставления данных расчета принят вариант жесткого примыкания верхних колонн к нижнему поясу кольца как наиболее рациональный.

    Представляя расчетную схему сооружения в виде конечно-элементной модели, необходимо было добиться компромисса между двумя противоречивыми желаниями: первое – как можно более точное решение задачи, второе – обозримость полученных результатов.

    При расчете каркаса здания арены учитывались следующие факторы:

    – густота сетки конечных элементов. С одной стороны, сгущение сетки повышает точность расчета, с другой – слишком мелкая сетка привела к так называемому явлению запирания, когда результат есть, но не понятен. Слабая обусловленность матрицы канонических уравнений с потерей точности получалась при слишком большой разнице в размерах конечных элементов оболочки;

    – физико-механические свойства расчетной модели. Расчетная схема была близкой к геометрически изменяемой, так как содержала элементы с сильно различающимися жесткостями. Это обусловливалось наличием гибких включений элементов с малыми размерами и большой жесткостью;

    – геометрия конечных элементов. Стороны конечных элементов, которые сильно различались по длине, также приводили к плохой обусловленности матрицы уравнений и, как следствие, потере точности выполняемого расчета.

    Все эти факторы провоцировали неустойчивый счет при решении такой большеразмерной задачи, как расчет каркаса здания арены. Поэтому для уменьшения размерности расчетной схемы был использован прием фрагментации.

    В основной фрагмент вошли все элементы каркаса: плит перекрытий, колонн, балок, стойки фахверков, металлические и плоскостные железобетонные элементы пространственного кольца. Плиты перекрытий моделировались конечными элементами больших размеров. Они участвуют лишь в общей работе каркаса, но позволяют сохранить устойчивость решения системы и получения достоверных результатов прочностного расчета. Железобетонное пространственное кольцо в этом фрагменте рассматривалось как основная конструкция, подлежащая детальному анализу, поэтому на него была наложена более густая сетка с размерами ячеек, близкими к равносторонним, в пределах 50 см в обоих направлениях.

    В этой же схеме анализировалось влияние температурных воздействий на условия примыкания верхних колонн к нижнему поясу кольца. Оценивалось влияние обвязочных балок в перекрытиях и стоек фахверков на работу каркаса в целом. Был проведен анализ работы кольца и примыкающих к нему стержневых элементов на влияние обрыва канатов в характерных местах по контуру расчетной схемы каркаса.

    Этот же фрагмент был проанализирован для оценки деформационного состояния каркаса. Для определения перемещений узлов в расчетной схеме использованы рекомендации СНБ 5. 03.01–02 по уменьшению изгибной жесткости элементов каркаса. Одним из путей ее уменьшения явилось уменьшение модуля упругости бетона посредством поправочных коэффициентов, приведенных в разделе 7.1.3.4.

    В качестве отдельных фрагментов общей расчетной схемы взяты расчетные схемы перекрытий на отметках 0.000, +4.800, +8.400 и фрагмента по совместному расчету перекрытий на отметках +11.700, +15.000, +21.000 и +26.250.

    В этих схемах конечно-элементная модель строилась также с наложением на все диски перекрытий более густой сетки с размерами ячеек, близкими к равносторонним, в пределах 50 см в обоих направлениях.

    При расчете железобетонных конструкций каркаса здания арены по предельным состояниям первой группы использован линейно-упругий метод расчета с учетом перераспределения усилий.

    На основании расчета пространственного каркаса здания выполнены чертежи армирования его железобетонных элементов. Разработка чертежей велась поэтажно в сжатые сроки параллельно со строительством. Армирование всех железобетонных элементов каркаса выполнялось вязаной арматурой класса S500. Толщина плоских перекрытий, учитывая большой шаг колонн до 8 м, принята, согласно расчету на продавливание, 250 мм с устройством капителей толщиной 250 мм. Усилие в колоннах на уровне подвала достигает 1100 тс. Колонны в подвале в зависимости от нагрузки приняты максимального сечения – 600 х 1100 мм. Колонны с первого по седьмой этаж выполнены в опалубке круглого сечения диаметром 600 мм, в несъемной опалубке – диаметром 720 мм. Толщина стен лестничных клеток и шахт лифтов 200 мм. Лестничные марши и площадки, а также трибуны – монолитные железобетонные.

    Расчет 16-этажного монолитного дома в Лира-САПР

    Расчет 16-этажного монолитного дома в Лира-САПР выполнен в качестве Конструктивно-расчетного раздела для Дипломного проекта.

    Конструктивная схема здания – каркасно-связевая с поперечными и продольными несущими монолитными ж.б. диафрагмами и колонами.

    Строительные конструкции рассчитаны для следующих условий:
    — Нормативная снеговая нагрузка (III)– 0,150 т/м2 (150 кг/м2)
    — Нормативный скоростной напор ветра (II)– 0, 30 кПа (30 кг/м2)

    Участок, отведенный для строительства 16-ти этажного монолитного дома, расположен в г.Воронеж

    Основные климатические показатели района строительства

    Дом сложной формы в плане с размерами в осях 51,0х51,0 м с комплексом встроенных жилых (2-10, 12-15 этажи) и нежилых (1-й этаж) помещений, а также техэтажей (10 и 16 этаж).

    Монолитные железобетонные конструкции:

    • Стены лифтовых шахт толщиной 250 мм;
    • несущие колонны, сечением 500х500 мм;
    • плиты перекрытия толщиной 140 мм, покрытия – 160мм;
    • фундаментная плита, толщиной 800 мм.
    • балки сечением 400х600 (h)

    Все монолитные железобетонные конструкции (стены, колонны, фундаментные плиты, плиты перекрытия) выполнены из бетона класса В25, с расчетным сопротивлением при сжатии R_b=14. 5 МПа, при растяжении R_bt=1,05 МПа с начальным модулем упругости бетона естественного твердения при сжатии и растяжении E_b=30000 МПа.

    Продольная рабочая арматура всех монолитных железобетонных конструкций (стен, колонн, плит перекрытия, фундаментной плиты, балок) класса А400, с расчетным сопротивлением при растяжении, сжатии Rs=350 МПа, поперечная арматура (стен, колонн и балок) класса А240, с расчетным сопротивлением Rs=Rsc=210 МПа, Rsw=170 МПа

    Пространственная жесткость здания обеспечивается по связевой схеме совместной работой стен, колонн, балок и дисков перекрытий.

    Общий вид расчетной модели

     

    Конечно-элементная модель

    Шаг разбиения на конечные элементы принят равным 0,4 м.

    Пояснительная записка

    Заказать расчет монолитного дома в Лира-САПР

    Больше примеров смотрите в рубрике Расчеты и на главной странице сайта SpaceCad.ru

    Поделиться ссылкой:

    Похожее

    Расчет стоимости строительства дома, калькулятор для расчёта стоимости в Москве и Подмосковье

    Мы Вам перезвоним

    • Строительство в кредит Заявка на строительство в кредит
    • Бесплатный выезд инженера на участок

      — Геодезическая съемка превышений на участке

      — Оценка состояния подъездных путей

      — Консультации по подключению дома к внешним сетям

      Заявка на бесплатный выезд инженера
    • Консультация по технологиям строительства в нашем шоу-руме

      — Что лучше газобетон или керамика?

      — Металлочерепица или гибкая кровля?

      — Расскажем и покажем все в одном месте!

      Заявка на консультацию по технологиям
    • Главная
    • Расчет стоимости строительства

    Базовая комплектация «коробка дома»

    Фундамент

    Выбрать фундамент
    • 1. Монолитный свайный с ростверком

      Фундамент представляет собой монолитную ж/б ленту — ростверк, повторяющий контур всех несущих стен дома, опирающийся на монолитные ж/б буронабивные сваи, заглубленные ниже глубины промерзания. Ростверк немного заглубляется в грунт, а его верхняя часть формирует высоту цоколя дома. Цокольное перекрытие представляет собой монолитную ж/б плиту формирующую пол первого этажа, завязанную с ростверком и опирающуюся на утрамбованный грунт.

    • 2. Монолитный плитный

      Фундамент представляет собой монолитную ж/б плиту на песчанно-гравийной подушке с монолитными ребрами, направленными вверх. Данные ребра повторяют контур всех несущих стен и формируют высоту цоколя дома. Дополнительно они увеличивают жесткость плиты на изгиб и кручение, предотвращая появление трещин в стенах и фасаде здания. Внутрь контура ребер плиты засыпается песок и устраивается монолитная ж/б стяжка, выполняющая роль пола первого этажа. 

    • 3. Монолитный ленточный

      Фундамент представляет собой монолитную ж/б ленту, повторяющую контур всех несущих стен дома. Лента заглуюляется ниже глубины промерзания грунта, а ее верхняя часть формирует высоту цоколя дома. Цокольное перекрытие представляет собой монолитную ж/б плиту формирующую пол первого этажа, завязанную с цоколем и опирающуюся на утрамбованный грунт.

    Стены

    Выбрать стены
    • 1. Газобетонные блоки

      Газобетонные, газосиликатные блоки (не путать с пенобетоном) изготавливаются в заводских условиях с набором прочности в автоклавных печах. Блоки имеют идеальную геометрию, что позволяет их класть на тонкошовный клей с отсутствием мостиков холода. Газобетонные блоки плотностью 400 и 500 кг/м3 позволяют строить дома до 3 полноценных этажей без применения усиливающих монолитных каркасов. Толщины блока 400 мм достаточно для строительства в Московском регионе по современной теплотехнике.

    • 2. Крупноформатные керамические блоки

      Керамические крупноформатные блоки (теплая керамика) пришли на смену штучному полнотелому кирпичу. В глину добавляются опилки и при обжиге они выгорая оставляют мелкие закрытые поры, благодаря чему блоки имеют очень хорошие показателя по теплотехнике. Для сохранения тепла в кладке блоки укладываются на специальный теплоизоляционный раствор с перлитом, а благодаря системе паз-гребень, могут обходится без заполнения раствором вертикальных швов. Толщины 440 мм достаточно для Московского региона.

    • 3. Монолитные (несъемная опалубка Plastbau)

      Швейцарская технология Plastbau — это технология монолитного строительства с применением несъемной опалубки из пенополистирола. Стеновые панели полностью изготавливаются в заводских условиях, включая арматурный каркас и поставляются на объект в нарезке под конкретный проект дома. Заводское изготовление позволяет получить идеальную геометрию стеновых панелей, которые нужно лишь смонтировать и добавить бетон. Наружный слой утеплителя составляет 100 мм, а внутренний 50 мм. Такое утепление, не только достаточно, но и превосходит требования для Московского региона, т.е. это уже энергоэффективная технология.

    • 4. Монолитные (несъемная опалубка Velox)

      Австрийская технология Velox — это технология монолитного строительства с применением несъемной опалубки из щепоцементных плит. Плиты изготавливаются в заводских условиях в стандартных размерах 500х2000х35 мм, в наружном слое используется утеплитель из пенополистирола толщиной 150 мм, что превышает современные требования по теплотехнике для Московского региона. Плиты легко монтируются на объекте, дополнительно армируются и заполняются бетоном. В построенной коробке дома ощущается эффект деревянного дома, благодаря запаху дерева.

    • 5. Монолитные (несъемная опалубка Durisol)

      Австрийская технология Durisol — это технология монолитного строительства с применением несъемной опалубки из щепоцементных блоков. Блоки изготавливаются в заводских условиях, в наружных блоках используется утеплитель из пенополистирола толщиной 150 мм, что превышает современные требования по теплотехнике для Московского региона. Блоки легко монтируются на объекте, дополнительно армируются и заполняются бетоном. В построенной коробке дома ощущается эффект деревянного дома, благодаря запаху дерева.

    • 6. Керамзитобетонные блоки

      Керамзитобетонные многощелевые блоки по периметру всех несущих стен дома. Ненесущие перегородки из гипсовых пазогребневых плит.

    Перекрытия

    Выбрать перекрытия
    • 1. Монолитные

      Монолитные ж/б плиты перекрытия с 2-х ярусным пространственным арматурным каркасом. Сверху и снизу ровный бетонный пол и потолок.

    • 2. Монолитные (несъемная опалубка Plastbau)

      Монолитные ж/б ребристые плиты перекрытия с применением несъемной опалубки. Сверху ровный бетонный пол, снизу ровный слой утеплителя, выполняющий так же роль звукоизоляции.

    • 3. Монолитные (несъемная опалубка Velox)

      Монолитные ж/б ребристые плиты перекрытия с применением несъемной опалубки из щепоцементных плит. Сверху ровный бетонный пол, снизу ровные щепоцементные плиты, выполняющие так же роль звукоизоляции.

    • 4. Сборные ж/б пустотелые плиты

      Пустотелые ж/б сборные плиты заводского изготовления. Требуют замоноличивания отдельных некратных или нестандартных участков.

    • 5. Сборные по деревянным балкам

      Деревянные балочные перекрытия из бруса со слоем утеплителя и звукоизоляции внутри, с гидро и пароизоляционными пленками. Сверху шпунтованная ДСП плита, снизу подшив доской.

    Кровля

    Выбрать кровля
    • 1. Металлочерепица

      Металлочерепица с полимерным покрытием, пластиковая водосточная система, пластиковый софит карнизных свесов. Деревянная стропильная конструкция с огнебиозащитой и межстропильным утеплением с гидро и пароизоляционными пленками.

    • 2. Мягкая битумная черепица

      Гибкая битумная однослойная черепица с подкладочным ковром, пластиковая водосточная система, пластиковый софит карнизных свесов. Деревянная стропильная конструкция со сплошной обрешеткой из OSB-3 с огнебиозащитой и межстропильным утеплением с гидро и пароизоляционными пленками.

    • 3. Штучная цементно-песчаная черепица

      Штучная цементно-песчаная черепица, пластиковая водосточная система, пластиковый софит карнизных свесов. Деревянная стропильная конструкция с огнебиозащитой и межстропильным утеплением с гидро и пароизоляционными пленками.

    Стандартная комплектация «теплый контур»

    Фасад

    Выбрать фасад
    • 1. Декоративная штукатурка + камень

      Декоративная минеральная штукатурка с текстурой шуба или короед, с покраской фасадной краской. Базовый штукатурно-клеевой армированный выравнивающий слой подготовки основания под декоративную штукатурку.

    • 2. Облицовочный кирпич + камень

      Облицовочный пустотелый кирпич с кладкой по прутку с ложковой перевязкой 1/2. Анкеровка с несущими стенами.

    • 3. Штукатурка + камень + лепнина

      Фасадный декоративный камень (плитка) на цементной основе с расшивкой швов. Базовый штукатурно-клеевой армированный выравнивающий слой подготовки основания.

    • 4. Виниловый сайдинг

      Виниловый сайдинг из ПВХ с рельефом «корабельный брус». Монтируется на подготовленную обрешетку по всей площади фасада.

    • 5. Без фасадной отделки

    Окна

    Выбрать окна
    • 1. Окна ПВХ, 60 мм Rehau Blitz, двери металлические временные

      Окна из ПВХ профиля REHAU Blitz шириной 60 мм 3-камеры, 2-камерного стеклопакета и фурнитуры ROTO.

    • 2. Окна ПВХ, 70 мм Rehau Delight, двери металлические временные

      Окна из ПВХ профиля REHAU Delight шириной 70 мм 5-камер, 2-камерного стеклопакета и фурнитуры ROTO.

    • 3. Без окон и входных дверей

    Полная комплектация «под ключ»

    Благоустройство и ландшафт

    Алтуфьевское шоссе

    Варшавское шоссе

    Волоколамское шоссе

    Волгоградский пр-т

    Горьковское шоссе

    Дмитровское шоссе

    Егорьевское шоссе

    Киевское шоссе

    Калужское шоссе

    Каширское шоссе

    Ленинградское шоссе

    Ленинский пр-т

    Минское шоссе

    Можайское шоссе

    Новорязанское шоссе

    Новорижское шоссе

    Носовихинское шоссе

    Рогачевское шоссе

    Рублевское шоссе

    Рязанский пр-т

    Симферопольское шоссе

    Щелковское шоссе

    Ярославское шоссе

    Статья «Опыт проектирования зданий с монолитным каркасом

    Дома с несущим каркасом из монолитного железобетона приобретают у застройщиков всё большую популярность. Вполне, впрочем, понятную: такие дома обладают несомненными преимуществами, с краткого обзора которых мы и начнем наш разговор.

    Архитектурная выразительность. Нет конструктивных ограничений по конфигурации здания, расположению колонн. Здания могут приобретать любые криволинейные формы, иметь любую этажность и загруженность. Допустимо и естественно вписывается в планировку любое сложное сечение (тавровое, уголковое) основного несущего элемента каркаса — колонн.

    Используются легкие теплоэффективные ограждающие стены, обладающие высокими теплозащитными показателями. Например, современным требованиям энергосбережения отвечают ячеистобетонные блоки в однослойном варианте.

    Возможность строительства в стесненных условиях реконструкции. Не требуется монтаж сборных элементов, а значит не нужен и дорогостоящий кран.

    Возможность обеспечения совместной работы всех конструктивных элементов каркаса, что уменьшает материалоемкость здания. Жесткие узлы между несущими элементами каркаса позволяют перераспределить усилия в колоннах, включая в работу балки и перекрытия.

    Технологические достижения последних лет обеспечили повышенную прочность монолитного бетона. Сегодня в Уфе изготавливают монолитный бетон марки М500, на ближайшее время намечен выпуск М700, а в перспективе и М1000.

    Повышение марки бетона приводит к значительному сокращению расхода дорогостоящей арматуры и общему снижению стоимости строительства. Это особенно эффективно при трех и более процентах армирования железобетона, а значит необходима оптимизация монолитных каркасов по сечению железобетонных элементов, проценту армирования и марке бетона.

    Сочетание жесткого каркаса с жестким фундаментом — например, плитным (на сваях или грунтовом основании) — позволяет возводить монолитные дома на территориях с неблагоприятными грунтовыми условиями (просадочных, с неоднородным напластованием, слабых глинистых обводненных, карстовых, с повышенной жесткостью грунта в периферийных зонах плиты и т. д.).

    Опыт проектирования монолитных каркасов многоэтажных зданий в грунтах с карстовыми проявлениями показал незначительную деформацию каркаса в месте провала под несущей колонной даже со значительными нагрузками (не более 1−1,5 см) за счет совместной работы каркаса с фундаментной плитой. Это позволяет значительно сократить расход металла при строительстве здания.

    Одним из способов повышения эффективности монолитных каркасов может служить заглубление коробки здания в грунт на один-два этажа с выполнением подземной и цокольной частей в монолитном варианте, включая наружные стены. Это еще более повысит жесткость здания и позволит передавать нагрузки от здания на более плотное напластование грунтов.

    Одна из важнейших задач проектировщиков, работающих в области монолитного домостроения, — формирование компьютерной модели, адекватно отражающей фактическую работу монолитного каркаса в процессе строительства и эксплуатации, а также учитывающей изменяющиеся климатические воздействия. Для этих целей специалисты института БашНИИстрой используют современные программные комплексы расчета и проектирования монолитных каркасов — такие как SCAD Office.

    Далее мы приведем примеры расчетов при проектировани монолитных каркасных зданий — эти работы выполнены институтом за последние 3−4 года.

    Жилой пяти- и шестиэтажный дом (из трех блок-секций) в уфимском микрорайоне Т-Северный

    Небольшие пролеты (максимальные — до 5,5 м) и нагрузки (qнорм = 150 кг/м2), плоские колонны сечением 60,0×25,0, 70,0×25,0 см совмещены по толщине с внутренними и наружными кирпичными стенами. Фундаментная плита с ребрами под наружные стены подвала. Наружные стены выше 0,000 — трехслойные из кирпича и утеплителя между ними. На момент строительства ячеистые блоки объемным весом γ = 400−600 кг/м2 серийно в Башкортостане не выпускались. В армировании монолитных перекрытий применены так называемые «скрытые» ригели (усиленное армирование в плоскости плиты перекрытия).

    Рис.  1.1. Жилой пятиэтажный дом в микрорайоне Т-Северный (Уфа) Рис. 1.2. Расчетная модель

    Трех-четырехэтажный магазин (микрорайон Сипайлово, пересечение улиц маршала Жукова и Гагарина)

    Ячейка каркаса 6,0×6,0 м, нагрузки под торговые помещения (q = 500 кг/м2), колонны сечением 40×40 см, перекрытие — безреберное, без «скрытых» каркасов. Фундамент — монолитная плита на естественном основании с полными цокольными стенами. Наружные стены — из газобетонных блоков с объемным весом γ = 500 кг/м2, толщиной 500 мм с наружной штукатуркой.

    Рис. 2.1. Магазин в микрорайоне Сипайлово (Уфа) Рис. 2.2. Расчетная модель

    25-этажный, 21-этажный и 17-этажный жилые дома в уфимском микрорайоне «Дружба»

    Вместо колонны в центре здания — несущие перекрестные монолитные стены, формирующие диск жесткости в виде лифтового узла. По краям — колонны уголкового сечения. Перекрытия безреберные, частично со «скрытым» ригелем. Фундамент плитный, на свайном основании. Наружные стены — из газобетонных блоков с облицовкой кирпичом. Степень карстовой опасности — IV категория с провалом диаметром 6,0±0,5 м.

    Рис. 3.1. Жилые дома в микрорайоне «Дружба» Рис. 3.2. Расчетная модель

    6−8 этажный производственный корпус № 201 завода «ПОЛИЭФ»

    Сетка колонн 7×7 м, значительные нагрузки на перекрытие, доходящие до 5 т/м2. Плиты перекрытия ребристые, с системой главных и вспомогательных балок. Фундамент плитный с большим заглублением в грунт, цокольные стены — монолитные. Наружные стены — кирпичные с наружным утеплением.

    Рис. 4.1. Строящийся производственный корпус № 201 завода «ПОЛИЭФ» (Благовещенск) Рис. 4.2. Расчетная модель

    Вставка между двумя павильонами Центрального рынка

    Вставка между двумя павильонами Центрального рынка в виде монолитного каркаса с шагом колонн 12,0×12,0 м, торговые нагрузки (q = 500 кг/м2), сечение колонн 40×40 см ÷ 80×80 см.  Перекрытие ребристое с системой главных и вспомогательных балок. Фундаменты — кустовые свайные, без подвала и цокольных стен. Наружное ограждение — трехслойные стены: внутренний и наружный слои из кирпича и слой утеплителя между ними.

    Рис. 5.1. Вставка между двумя павильонами Центрального рынка Уфы Рис. 5.2. Расчетная модель Рис. 6.1а. Строящийся Дом дружбы народов Рис. 6.1б. Строящийся Дом дружбы народов Рис. 6.2. Расчетная модель

    Сборно-монолитный стык элементов каркаса (Узел А)

    Контекст 1

    … стойки панелей каркаса 1 устанавливаются на верхнюю поверхность монолитной части 10 собранного монолитного ригеля (рис. 2) и с помощью центрирующих приспособлений 12 или центрирующих гнезд платформы [9][10][11] или вставного сопряжения [12] присоединяются к выходам арматурных стержней 13 стоек нижней панели-каркаса с помощью ванновой сварки, резьбы или опрессовки соединения 14. В стойке панели в районе описанного стыка площадок установлена ​​непрямая арматура 15….

    Контекст 2

    … соединение стоек каркаса с помощью арматуры и центрирующих прокладок обеспечивает передачу сжимающих усилий от вышележащей стойки к нижележащему ригельному поясу по типу сопряжения площадок. Предусмотренная установка дополнительных арматурных стержней 16 на конце стойки и загибание их в бетонное тело монолитной части ригеля (см. рис. 2) направлена ​​на обеспечение защиты каркаса здания от прогрессирующего обрушения.В случае внезапного отключения одной из колонн от каркаса здания происходит перераспределение потоков мощности и ригели над этой колонной вместе с колоннами, расположенными над этими ригелями, образуют замкнутую каркасно-стержневую пространственную систему, которая получает силы от измененных потоков мощности. …

    Контекст 3

    … полученных количественных значений напряженного состояния в балках и колоннах рассматриваемого фрагмента сборно-монолитного каркаса здания до и после воздействия ЧС позволяет отметить что предлагаемое конструктивное решение по соединению арматуры стойки каркаса с арматурой стойки нижележащего каркаса и анкеровки монолитной части ригелей дополнительными стержнями 16 (см. фиг.2) стоечного каркаса второго этажа, обеспечивает защиту рассматриваемого каркаса здания от прогрессирующего обрушения в случае внезапного выноса одной из колонн первого этажа.Рис. 3. …

    Применение этажно-подъемного способа возведения зданий с использованием сборно-монолитных железобетонных каркасов «КУБ» или аналогичных каркасных систем | Дьяченко

    [1] Композитная балка Deltabeam: руководство дизайнера , группа Peikko, Канада, (2013 г.), 18 стр., доступно на сайте: http://goo.gl/pNuG5 , Группа Пейкко, Канада, (2009), 8 стр. доступно на сайте: http://goo.gl/EqL8K

    [3] Павликов А.Н., Балясный Д.К., Харкава О.В., Довженко О.О., Микитенко С.М., Пинчук Н.М., Федоров Д.Ф., Современные конструктивные системы зданий из железобетона: Монография, Полтава: ПолтНТУ, (2017), 120 с.

    [4] Кобзарь И.И., Осташевская Г.Г., Золотова Н.М., Технология строительства: Учебное пособие, Харьков, (2011), 171 с.

    [5] Жван В. Д., Помазан М.Д., Жван О.В., Строительство и монтаж зданий и сооружений: Учебное пособие, Харьков, (2011), 396 с.

    [6] Павликов А.Н., Крутов В.А., Петтер Б.Н., «Промышленные безбалочные каркасные строительные системы для жилых зданий» , Строительные конструкции, № 81, (2014), стр: 286-293, доступно онлайн : http://nbuv.gov.ua/UJRN/buko_2014_81_36

    [7] Павликов А.Н., Зоценко Н.Л., Винников Ю.Л., «Усовершенствованная промышленная бесбалочная строительная система для решения проблемы доступного жилья в Украине», Материалы междунар. научно-техн. конф. «Научно-технический прогресс в строительстве и архитектуре», (2014), стр. 145–152 .

    [8] Фирма «КУБ», Единая система сборно-монолитных бесригельных. Основные положения по расчету, устройству и компоновке зданий: рабочий проект: в 9-ти выпусках, Журнал исследований безопасности, Москва: Монолит, (1990).

    [9] Павликов А.М. Внедрение системы безригельно-некапитального каркаса при проектировании зданий доступного жилья // Ресурсосберегающие материалы, конструкции, здания и сооружения, № 27, (2013). ), стр. 352–359.

    [10] Зима О.Е., Дьяченко Е.В., Пахомов Р.И., Жигилий С.М., «Организация производства работ при реконструкции и реконструкции зданий после пожара с использованием метода подъема плит», International Journal of Engineering & Technology , Vol. .7, № 2.23, (2018), стр: 242-246. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.23.11951

    [11] Чичулина К., Чичулин В., «Вероятностный расчет стальных статически неопределенных поперечных рам», International Journal of Engineering & Technology (IJET) , Vol. 7, № 3.2. Спецвыпуск 2, (2018), с. 79-85, доступно в Интернете: https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/14379/5810

    [12] Гасий Г., Хасий О., Заболоцкий О. Оценка технических и экономические преимущества новой космической композитной конструкции», MATEC Web of Conferences, Vol.116, (2017), стр. 02014. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711602014.

    [13] Колдуэлл М., Административная история Форт-Стэнвикс: взгляд суперинтенданта , Том 31, № 2, Общественный историк, (2009).

    [14] Эль Гавади М., Лестуцци П., Баду М., «Обзор традиционных методов сейсмической модернизации для URM», Труды 13-й Международной конференции по кирпичной и блочной кладке (4–7 июля) , Амстердам, (2004 г.) ).

    [15] Смит А., Редман Т., «Критический обзор методов модернизации конструкций из неармированной каменной кладки», Труды исследовательской конференции EWB-UK , Королевская инженерная академия, Лондон, (2009 г.).

    [16] Перельмутер А.В., Пичугин С.Ф. (2014). Вопросы оценки уязвимости строительных конструкций. Журнал гражданского строительства, 49 (5), 5-14+121. https://doi.org/10.5862/MCE.49.1

    [17] Лещенко М. В., Семко В. О. Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций из стальных холодногнутых стоек и полистиролбетона. Журнал гражданского строительства . № 8, (2015), с. 44–55. https://doi.org/10.5862/MCE.60.6

    [18] Семко О., Юрин О., Авраменко Ю., Скляренко С. Теплофизические аспекты холодных кровельных пространств. MATEC Web of Conferences . Том. 116, (2017), с. 02030. https://doi.org/10.1051/matecconf/201711602030

    Сейсмические исследования новой сборно-монолитной железобетонной конструкции на основе МАР

    Ключевые слова: сборно-монолитная конструкция , МАР, сейсмическое поведение.

    1. Введение

    Преимущества сборной монолитной бетонной конструкции включают в себя меньшее потребление энергии, контролируемое качество, более высокую скорость строительства, лучшую конструкционную среду и меньшее количество усадочных трещин.В последние годы во всем мире этому виду конструкций уделяется большое внимание. Однако по сравнению с традиционной монолитной бетонной конструкцией существуют некоторые недостатки сборной монолитной бетонной конструкции, такие как более низкая целостность и сейсмические свойства [1-3]. Поэтому специалисты во всем мире провели множество исследований по улучшению сейсмических характеристик сборной монолитной бетонной конструкции.

    Например, Jianqiang [4] Han изучал сейсмические характеристики несвязанной предварительно напряженной сборной рамной конструкции; Ван Г.[5] изучал сейсмическое поведение сборной железобетонной перегородки методом анализа Пушовера на основе смещения, а Бисвал А. [6] изучал влияние на сдвиговое поведение сборной железобетонной перегородки с различными вертикальными швами.

    Эта статья основана на прежних исследованиях [7-9], и поэтому установлена ​​новая сборная монолитная бетонная конструкция. Согласно теории сейсмического проектирования в действующем китайском кодексе сейсмического проектирования [10], сейсмическое поведение собранной монолитной бетонной конструкции изучается методом пошагового динамического анализа (IDA), который, как ожидается, позволит получить соответствующие выводы, чтобы лица, принимающие решения, и проектировщики инженерного строительства может иметь больше вариантов.

    2. Расчетная модель

    Разработаны новые элементы новой легкой сборно-монолитной конструкции, как показано на рис. 1 и рис. 2.

    Расчетная модель основана на реальном инженерном проекте в провинции Хэнань. Основная информация о технике заключается в следующем. Расчетный срок службы 50 лет, сейсмостойкость 6 баллов. Базовое сейсмическое ускорение составляет 0,05g, а классификация проектных землетрясений относится к первой группе. Класс объекта – II класс, а сейсмостойкость – третий.Базовое ветровое давление 0,35 к Н/м 2 , неровность местности класса В. Представленные выше собранные компоненты применяются на стенах и некоторых соединениях балки-колонны.

    Рис. 1. Схема сборного полого элемента жесткой стены с косой арматурой: 1 – бетонная стена; 2 – косая продольная арматура; 3 – хомуты косой продольной арматуры; 4 – усиление стены в горизонтальном направлении; 5 – усиление стены в вертикальном направлении; 6 – нормальные подкрепления; 7 – внутренняя блочная пенопластовая модель; 8-пенополистирол пенопласт

    а)

    б)

    Рис. 2. Схема собранной рамно-балочной колонны с вертикальными соединениями: 1 – сборная колонна; 2 – кронштейн; 3 – сборная балка; 4 – выступ; 5 – канавка; 6 – отверстие под болт кронштейна; 7 – болт; 8 – затыльник болта; 9 – гайка; 10 – связующий слой; 11 – болтовое крепление сборной балки)

    а)

    б)

    в)

    г)

    Рис. 3. Кривая напряжения-деформации бетона

    Рис.4. Кривая напряжения-деформации стали

    Компоненты стен, балки, колонны и связи новой сборной монолитной конструкции моделируются с использованием волоконных элементов нелинейной BeamColumn в программном обеспечении OpenSees. Одноосный материал Concrete02 в программном обеспечении OpenSees используется в качестве определяющего соотношения для бетона, и модель определяющего отношения показана на рис. 3. Одноосный материал Steel02, билинейная кинематическая модель упрочнения, в программном обеспечении OpenSees используется в качестве определяющего отношения как для стального стержня, так и для стальной трубы. принята стальной трубой из бетона, а определяющая модель отношений показана на рис.4.

    Расчетная модель системы конечных элементов собранной монолитной конструкции построена с использованием программного обеспечения Opensees для конечных элементов.

    3. Метод ИДА

    Инкрементальный динамический анализ основан на нелинейном временном анализе. Рассчитывая реакции на сильные землетрясения, он может анализировать сейсмическое поведение строительной конструкции. Этот метод учитывает множество факторов, таких как различные сейсмические требования к конструкции здания и неопределенность параметров.Это расширение традиционного нелинейного анализа динамики во времени, и этот метод широко используется для оценки сейсмических характеристик. Согласно IDA, для одиночного сейсмического движения грунта выбираются разные амплитуды, обозначаемые как IM (Intensity Measure). В процессе расчета проводится соответствующий нелинейный анализ во времени при изменении амплитуды сейсмического движения грунта. Поэтому указывается мера повреждения (DM) строительной конструкции. В двумерной системе координат кривые IDA могут быть получены по измерениям IM и DM.

    Используя этот метод, когда конструкция здания подвергается землетрясению различной интенсивности, их реакцию на весь процесс землетрясения можно получить путем анализа нескольких волн землетрясения. Таким образом, может быть реализована полная оценка сейсмического поведения конструкции здания. Между тем, также может быть изучена устойчивость конструкции здания к обрушению, которая может отражать реальный уровень сопротивления конструкции здания.

    В настоящее время в процессе анализа сейсмического поведения положения каждого поведения инженерного сооружения должны указываться на кривой IDA при использовании метода IDA.В результате наблюдается очевидный упругий этап кривой IDA от начала до точки, где θmax составляет около 1 %. Затем следует стадия текучести кривой IDA, а наклон кривой представляет собой упругую жесткость Ke.

    Согласно запросу FEMA351, точка, в которой наклон кривой IDA начинает меняться, означает, что конструкция может продолжать работать. Когда наклон кривой IDA меньше 0,2Ke, это точка (Collapse Prevention, CP), которая означает, что конструкция находится в предельном состоянии отсутствия обрушения.Если предельное значение θmax угла смещения сюжета превышает 10 %, то θmax составляет 10 %. После этой точки (Глобальная динамическая нестабильность) кривая IDA начинает приобретать вид а, что означает, что вся конструкция находится в состоянии динамической нестабильности.

    В процессе расчета спектры ускорения Sa используются в качестве меры интенсивности сейсмического движения грунта для метода IDA, а спектры ускорения соответствуют структурному периоду с коэффициентом затухания 5 %, который обозначается как (T1, 5 %).Кроме того, в качестве меры повреждения (DM) используется максимальный угол сноса этажа. В сочетании с выбранными IM и DM дополнительно изучается сейсмическое поведение новой собранной монолитной бетонной конструкции.

    4. Отбор сейсмических волн

    Ключ к инкрементальному динамическому анализу заключается в том, как правильно выбрать исходные сейсмические данные. Расчетная модель в этой статье создана в соответствии с реальным инженерным сооружением. Следовательно, при использовании метода IDA следует выбирать записи сильных движений в соответствии с классификацией участков реальной инженерии.

    Для объекта исследования следует принимать во внимание его проектные основы, поэтому в качестве сейсмических данных для IDA используются 20 записей сильных движений, как показано в таблице 1. Эти записи относятся к 6 и 8 магнитудам землетрясений, и они просто выбраны из сейсмических записей. база данных Тихоокеанского центра инженерных исследований землетрясений, которая полезна для оценки сейсмического поведения модели с учетом воздействия объектного землетрясения.

    Таблица 1. Предлагаемый набор записей по движениям грунта в дальней зоне ATC-63

    Номер

    Магнитуда землетрясения

    Год возникновения

    Имя

    1

    7.1

    1999

    Гектор Майн

    2

    7,4

    1990

    Манжил, Иран

    3

    7. 1

    1999

    Дюздже, Турция

    4

    7,5

    1999

    Коджаэли, Турция

    5

    7.5

    1999

    Коджаэли, Турция

    6

    6,9

    1995

    Кобе, Япония

    7

    6. 9

    1995

    Кобе, Япония

    8

    6,7

    1994

    Нортридж

    9

    6.7

    1994

    Нортридж

    10

    7,3

    1992

    Ландерс

    11

    7. 6

    1999

    Чи-Чи, Тайвань

    12

    7,0

    1992

    Мыс Мендосино

    13

    6.9

    1989

    Лома Приета

    14

    6,9

    1989

    Лома Приета

    15

    6. 5

    1987

    Холмы суеверий

    16

    6,5

    1987

    Холмы суеверий

    17

    6.5

    1979

    Имперская долина

    18

    6,5

    1979

    Имперская долина

    19

    6. 6

    1971

    Сан-Фернандо

    20

    6,5

    1976

    Фриули, Италия

    5. Анализ результатов

    С помощью метода поиска и заполнения можно реализовать амплитудные модуляции вышеупомянутых 20 волн землетрясений.Таким образом, можно построить кривую IDA, как показано на рис. 6.

    На рис. 5 показаны кривые IDA новой собранной монолитной бетонной конструкции. На рис. 6 показан линейный регрессионный анализ кривых IDA. Дальнейший анализ показывает, что при одинаковом магнитуде землетрясения как максимальный угол смещения этажа, так и максимальная несущая способность конструкции могут соответствовать требованиям действующих китайских норм проектирования сейсмостойкости.

    Между тем, когда новая собранная монолитная бетонная конструкция подвергается землетрясению, как амплитуда сейсмического движения, так и сейсмические параметры имеют тенденцию к снижению, что означает, что степень повреждения ниже, когда конструкция находится под воздействием землетрясения той же магнитуды

    Рис.5. Кривая IDA

    Рис. 6. Линейный регрессионный анализ кривой IDA

    6. Выводы

    Анализ упругопластической динамики новой собранной монолитной бетонной конструкции проводится методом пошагового динамического анализа, а также строятся кривые IDA конструкции. Некоторые выводы можно получить следующим образом:

    1) Результаты пошагового динамического анализа показывают, что сейсмические характеристики новой собранной монолитной бетонной конструкции могут соответствовать требованиям действующих китайских норм проектирования сейсмостойкости.

    2) Сейсмическое поведение конструкции анализируется в соответствии с особенностями конструкции и текущими китайскими нормами проектирования сейсмостойкости. Результаты показывают, что сейсмические свойства новой собранной монолитной бетонной конструкции лучше, чем у традиционной железобетонной рамной конструкции. При одинаковой интенсивности сейсмических движений грунта повреждения новой сборно-монолитной бетонной конструкции меньше, чем у традиционной железобетонной каркасной конструкции.

    Что такое каркасная конструкция?

    01. Благодаря простой геометрии возможно быстрое строительство. Его можно построить быстрее, чем обычные стеновые конструкции. Он состоит только из колонн и балок (или частично плиты перекрытия) в качестве основных конструктивных элементов. Возможно одновременное выполнение нескольких строительных работ, например, возведение каркаса верхних этажей и отделка нижних этажей. Следовательно, быстрота строительства в рамной конструкции может быть легко достигнута.

    02. Прочность и устойчивость конструкций больше.

    03. Также возможно строительство многоэтажных домов.

    04. Каркасная конструкция более устойчива к вибрации. Каркасная конструкция эффективно сопротивляется вибрациям и поэтому идеально подходит для зданий в сейсмических зонах и заводских построек.

    05. Каркасные конструкции очень жесткие и устойчивые. Каркасные конструкции способны выдерживать огромные вертикальные (стационарная нагрузка), а также боковые нагрузки (ветер), землетрясения без существенной деформации/прогиба.

    Читайте также: Разница между каркасной и несущей конструкцией

    06. Собственная нагрузка уменьшается за счет отсутствия толстых несущих стен и т. д. нижние этажи от дождя и солнца.

    08. Каркасная конструкция обеспечивает большую площадь пола без препятствий между колоннами. Ненесущая стена между соседними колоннами и балка над ней опираются на балку. Это означает, что максимальная высота стены равна высоте этажа. Таким образом, эта форма конструкции требует тонких панелей, которые, в свою очередь, увеличивают площадь пола. Однако внешние стены должны быть достаточно толстыми, чтобы выдерживать погодные условия.

    09. Гибкое использование пространства. Нет необходимости возводить стены на стенах. Любую стену можно взять куда угодно. Отсюда и гибкость в использовании.

    10. Подходит практически для любой формы.

    11. Каркасные конструкции могут быть легко изменены в пределах рамы. Положение панели стены можно изменить в любое время в соответствии с требованиями. Таким образом, можно легко достичь большей свободы в планировании.

    Читайте также: Что такое структурный проект и зачем он нужен?

    12. Внешняя подготовка возможна в каркасной конструкции, особенно для сборных конструкций с использованием сборных железобетонных или конструкционных стальных элементов.

    13. Приемлемое распределение естественного света – на вечных стенах легко можно предусмотреть оконные проемы.

    14. Легко анализировать и проектировать конструкции, включая автоматизированное проектирование, благодаря простой геометрии, т.е. простым методам расчета.

    15. Эта форма конструкции делит компоненты здания на две отдельные категории, т. е. несущие и ненесущие. Ненесущие элементы могут быть изготовлены из недорогих материалов.

    16. Эти конструкции наиболее подходят и экономичны на насыпных и мягких грунтах по сравнению с обычными стеновыми конструкциями.

    Читайте также: Что такое структурные системы зданий?

    Здания монолитные

    Особенности монолитных зданий

    Грамотные проекты монолитных домов позволяют возводить добротные здания, способные выдерживать колоссальные нагрузки. Кроме того, монолитная технология имеет ряд других преимуществ:

    • Отсутствие стыков в конструкции избавляет от необходимости подгонять их друг к другу.
    • Возможность создания помещений практически без ограничений по периметру и форме.
    • Отсутствие пустот в железобетонных каркасах обеспечивает отличную звукоизоляцию.
    • Возведение объекта от начала до завершения происходит на строительной площадке. Нет необходимости в массивных кранах и тяжелом оборудовании.
    • Использование различных материалов для фасадной отделки позволяет создавать архитектурные объекты самых разных стилей и неповторимого внешнего вида.

    Зачем мне проект?

    Чтобы монолитное здание соответствовало действующим нормам ТКП ЕН и обладало всеми вышеперечисленными преимуществами, перед началом работ необходимо заказать разработку проекта, выполненную квалифицированными специалистами с учетом заданных условий.

    При проектировании монолитных зданий допускается использование готовых типовых проектов, если они подходят для заданных условий.Многие типовые проекты реализуются с учетом климатических условий конкретного региона.

    Этапы проектирования монолитных зданий в компании «Проект-М»:

    1. Составление задания на проектирование с учетом условий и пожеланий заказчика.
    2. Топографо-градостроительная проработка территории будущего объекта.
    3. Реализация проекта, включающая электронный 3D-формат и несколько вариантов будущей конструкции, что позволит выбрать заказчику подходящий образец с оптимальным соотношением параметров.
    4. Конструктивный расчет монолитного здания с учетом нагрузок на монолитные элементы, прочности армированного сечения и предотвращения опасности развития трещин.
    5. Разработка документальной базы данных проекта с указанием перечня строительных материалов, этапов и сроков строительства, технологий и параметров: способ бетонирования; б/у рамы; вариант направления лучей; используемая техника; форма опалубки; температурный и климатический режимы.
    6. Проведение координации и экспертизы проекта

    Почему вам следует связаться с нами

    Проектирование зданий из монолитного железобетона специалистами ООО «Проект-М» за более  5 лет позволяет успешно осуществлять строительство надежных и долговечных конструкций. Они всегда обеспечивают высокий комфорт и полную безопасность при максимальных эксплуатационных нагрузках.

    Ферро-Строй

    Только 13% зданий в России возводятся на основе металлического каркаса, тогда как в развитых странах доля этой технологии в строительстве превышает 50%.Исторически в России преобладает кирпич и монолит, но в ближайшем будущем более востребованным станет металл. Эксперты компании «Ферро-Строй» приводят шесть аргументов в пользу металлокаркасного домостроения.
    Цены на новостройки в России в прошлом году выросли на 20%. Среди множества причин – удорожание строительства. Цены на материалы, оборудование и топливо постоянно растут. Компания «Ферро-Строй» видит решение этой проблемы в использовании металлоконструкций, которые увеличивают скорость строительства, снижают затраты, делают его более «тиражируемым», эффективным и экологичным.
    Скорость
    Скорость строительства — параметр, напрямую влияющий на стоимость здания. Чем больше времени требуется на возведение, тем больше требуется оборотных средств, материалов, рабочей силы, маркетинговых затрат и т. д. И с этой точки зрения российские строители по-прежнему в основном выбирают самую дорогую технологию – монолитную.
    Десятиэтажный монолитный дом с семью подъездами возводится в среднем за 10-11 месяцев. Такое же панельное строительство занимает от 5 до 6 месяцев. При этом на строительство аналогичного металлокаркасного объекта уходит всего 4 месяца.Как вы экономите время?
    Во-первых, исключен так называемый «мокрый этап работ», когда каркас монолитного здания формируется, а затем набирает прочность, – комментирует генеральный директор группы «Ферро-Строй» Григорий Ваулин. – Конечно, в летнее время такая работа предпочтительнее зимней, но с учетом длительного холодного периода в российском климате «влажная фаза» удлиняется. В этом случае металлический каркас изготавливается на заводе и собирается непосредственно на месте как конструктор.Климатические условия не влияют на процесс.
    Во-вторых, металлокаркасные дома строят в линию. Когда верхние этажи еще не построены, нижние этажи используются для возведения наружных стен, утепления, перегородок и отделки. Проще говоря, здание возводится параллельно, а не последовательно. Удвоение скорости строительства позволяет снизить себестоимость и, таким образом, адаптировать рыночную стоимость жилья к все более скромным средствам покупателей».
    Конкурентоспособная себестоимость
    Строительство здания из стали дешевле, чем из монолита.В первую очередь это связано с меньшей материалоемкостью, а также с высокой скоростью строительства, о которой мы говорили выше. Металлическое здание примерно в два раза легче монолитного. Соответственно стоимость фундамента снижается, а затраты на логистику сокращаются вдвое.
    Как уже отмечалось, металлоконструкции можно собирать в любой сезон, минуя длительную «мокрую фазу». Соответственно снижаются затраты на строительную технику. Например, для строительства относительно небольших домов достаточно автокранов на колесном шасси. Кроме того, потребность в рабочей силе на строительной площадке уменьшается, соответственно, фонд оплаты труда, а также строительный цикл, то есть продолжительность выплат.
    Массовой практики строительства многоквартирного жилья из металлоконструкций в России до сих пор не существует, поэтому точно оценить среднюю стоимость возведения таких объектов затруднительно. В зависимости от региона, наличия металлоконструкций на местном рынке, стоимости доставки, укомплектованности кадрами, объемно-планировочных решений стоимость строительства может сильно различаться.Однако, по расчетам специалистов «Ферро-Строй», это на 5-15% ниже, чем у аналогичных зданий из монолитного каркаса. Мировой опыт также подтверждает эти расчеты. Например, в Англии построить 8-этажный дом площадью 16,5 тыс. кв. м из металлокаркаса на 5% дешевле, чем его монолитный аналог, при этом стоимость каркасного дома на 15% ниже стоимости монолитного.
    Green
    Хотя стоимость и скорость строительства по-прежнему являются ключевыми факторами для российских компаний, мы не можем игнорировать глобальный тренд «зеленого строительства». Появился новый критерий – так называемый «углеродный след». Это комплексная оценка количества углекислого газа, который будет выброшен в атмосферу при строительстве, эксплуатации, реконструкции и демонтаже здания. При этом аналитики суммируют все выбросы, даже возникающие при добыче полезных ископаемых или производстве металла, бетона, кирпича и т. д.
    С этой точки зрения, стальные конструкции на 99% подлежат вторичной переработке. Фактически весь металл так или иначе возвращается в экономику в виде новых металлоконструкций, мостов, арматуры, автомобилей.В то же время дома из бетона и панелей крайне сложно утилизировать, ярким примером чего является реновация, создавшая проблему утилизации сносимых пятиэтажек – миллионов тонн строительного мусора, который необходимо утилизировать. удаляются, перерабатываются и часто просто выбрасываются.
    Международные исследования в этой области показывают, что дом, построенный на металлическом каркасе, на 20% менее вреден для природы за счет высокого процента вторичной переработки, простоты в производстве и доставке материалов. Углеродный след металлического здания на 20% меньше, чем у монолитного.
    Помещение для планировочных решений
    Принято считать, что по широте возможных планировочных решений у монолита нет конкурентов. Это неверно, так как по этому признаку стальные дома не только не уступают, но даже превосходят жилые дома из железобетона.
    Металлический каркас не предполагает наличие несущих стен внутри здания.В отличие от монолитных или панельных зданий, конструкция которых поддерживается несущими стенами или пилонами, в металлическом каркасе несущую функцию выполняют вертикальные колонны по периметру строения. И даже для 20-этажного дома размеры такой колонны не превышают 40х40 см, тогда как стена с аналогичной несущей способностью – 20х150 см. Таким образом, продаваемая внутренняя площадь дома увеличивается на 10% в металлокаркасном доме. Соответственно, появляется возможность спланировать более эффективную нарезку помещений
    . Кроме того, со временем металлокаркасное здание может быть кардинально реконструировано, как, например, это произошло с гостиницей «Украина» и Всемирным торговым центром. Реконструкции подлежит практически весь внутренний объем здания, за исключением коммуникационных каналов.
    Гибкость технических решений
    В многоквартирном домостроении на основе металлического каркаса могут применяться две технологии – стальные и железобетонные конструкции и конструкции из тонкостенных оцинкованных элементов. Стальные и железобетонные конструкции представляют собой гибрид стального каркаса и монолитного железобетона. По сути, он сочетает в себе преимущества монолитной и металлокаркасной технологии: увеличена высота межэтажных пролетов, бетон защищает конструкции от коррозии и возгорания.
    Тонкостенные стальные конструкции изготавливаются из оцинкованной стали. Их также используют для создания наружных стен и полов, но иногда весь каркас состоит из профилей из оцинкованных листов. Преимуществом этой технологии является малый вес, что ускоряет и упрощает строительство. Обычно тонкостенные оцинкованные элементы используют для возведения малоэтажных домов. Из них формируется каркас, который затем утепляют и обшивают.
    При этом по другим качественным характеристикам (теплоизоляция, звукоизоляция, огнестойкость) сооружения на стальном каркасе не уступают монолитным или бетонным домам.
    «Повторяемость» конструкции
    Вариативность монолитного строительства часто приводится в качестве аргумента в пользу монолитного строительства. Бетонные конструкции позволяют создавать здания с разнообразными архитектурными формами и планировками.
    В случае металлических конструкций таких препятствий нет. При этом, в отличие от панельных соборных элементов, составные части стального каркаса имеют меньшие размеры и напрямую не влияют на архитектурные особенности здания.В качестве конструктора из них можно собирать конструкции различной конфигурации. Это особенно важно для застройщиков жилых комплексов массового сегмента, которые могут варьировать архитектурные формы различных очередей или зданий, используя одни и те же конструктивные элементы.

    «Нужно отметить и маркетинговое преимущество зданий из металлоконструкций, — заключает Григорий Ваулин, генеральный директор Группы «Ферро-Строй». – В массовом сознании и среди многих участников рынка бытует мнение, что панельное строительство характерно для жилых комплексов массового сегмента, а монолитное подходит для зданий бизнес-класса.Металлокаркас с этой точки зрения является универсальным решением, ведь по этой технологии строились и сталинские высотки, и нью-йоркские высотки, и типовые склады в Подмосковье. Фактически по этой технологии можно построить любой класс жилья.

    «Ферро-Строй» возводит многоуровневые паркинги, многофункциональные спортивно-оздоровительные комплексы, офисные и хозяйственные здания, школы и детские сады с использованием металлокаркаса. Ферро-Строй имеет инжиниринговый центр по разработке новых металлокаркасных изделий, который занимается исследованиями и разработками в этой области.Внедряются технологии BIM-проектирования, постоянно учитывается практический опыт металлоконструкций.

    Строительство торгового центра

    Стальные каркасные дома давно стали классикой мировой архитектуры. Стальные конструкции могут создавать невообразимые формы.

    .Такая архитектура вызывает эмоциональные отклики, которые, как известно, являются драйвером продаж. Эстетика и впечатляющие концепции стального дизайна подкрепляют финансовые расчеты.Обсуждаем, как застройщику сэкономить на строительстве торгового центра без ущерба для качества.

    Скорость строительства

    Стальные каркасы в среднем на 5-10% дороже бетонных конструкций. Однако эту разницу в стоимости можно компенсировать за счет скорости строительства. Металлокаркасные технологии позволяют ввести здание в эксплуатацию на 4-6 месяцев раньше, чем здание из железобетона. В Украине, например, это означает экономию нескольких миллионов гривен в месяц.

    Грамотный дизайн и предсказуемое поведение металла при строительстве помогут открыть торговый центр в самый разгар сезона. Если сюда включить дополнительный денежный поток за счет досрочного ввода в эксплуатацию, то стоимость объекта из металлоконструкций будет ниже, чем из железобетона.

    По подсчетам Украинского центра стального строительства, металлокаркасный торговый центр общей площадью 73 тысячи квадратных метров будет стоить 57 гривен.2 млн, тогда как центр из железобетона будет стоить 68,6 млн грн. Разница в 21,4 млн грн существенная.

    Малый вес стальной рамы

    Решения из стали на 30-40% легче, чем из железобетона. Это существенно влияет на стоимость свайных фундаментов, особенно там, где качество грунта низкое. Только этап земляных работ может помочь сэкономить до 45% стоимости рабочей силы за счет меньшей нагрузки на фундамент, меньшего количества свай и меньшего количества земляных работ.

    Строительство железобетонного каркаса также связано с множеством мокрых операций и может быть подвержено влиянию человеческого фактора. Застройщик должен постоянно следить за тем, что происходит на строительной площадке, чтобы убедиться, что бетон заливается должным образом.

    Стальные конструкции, используемые для строительства, являются сборными, поэтому их можно собрать на месте, как Lego. Это сводит к минимуму грязную работу и делает процесс строительства удобным.

    Без колонки

    Главная цель любого торгового центра — максимально использовать выгоду с каждого квадратного метра.Полезную площадь можно увеличить за счет гибких планировок и многометровых пролетов, при этом колонны расположены только по периметру здания, чтобы они не портили общий вид. Железобетонная конструкция ограничена шагом колонн 8,4 м на 8,4 м, что снижает эффективность ритейлера. Колонны часто закрывают вид на витрины, и архитекторам приходится искать решения, чтобы вписать их в интерьер, что влечет за собой дополнительные затраты. Удобство планировки, обеспечиваемое стальным каркасом, позволяет владельцу торгового центра больше зарабатывать.

    Грамотные архитектурно-планировочные решения помогут снизить расход стали на каркас. Например, горизонтальная компоновка обеспечит экономию 10-30%, помогая создавать длинные пролеты и избегать лишних столбцов. Использование сотовых решений позволяет не только сэкономить до 20% стали, но и установить всю инженерную сеть внутри балок металлического перекрытия.

    Высокая адаптивность

    Срок жизни торгового центра в его первоначальном виде ограничен десятью годами, после чего концепция объекта должна быть полностью изменена.За это время постоянно меняются арендаторы торгового центра. Самая большая проблема — замена якорных арендаторов, например, супермаркета. В здании со стальным каркасом значительно проще и быстрее изменить планировку помещения под требования нового жильца, чем в монолитном железобетонном здании.

    Эффективная противопожарная защита

    Стальные конструкции нуждаются в противопожарной защите. Использование различных материалов, таких как штукатурные смеси и краски, может снизить стоимость противопожарной защиты. Например, смеси продлевают срок службы огнезащитного покрытия, которое может служить столько же, сколько и сама стальная конструкция. Поэтому их применение экономически выгодно для конструкций, которые должны обладать высокой огнестойкостью.

    Также необходимо учитывать условия, в которых будут функционировать разные элементы. От этого будет зависеть количество огнезащитных материалов. Некоторых расходов можно избежать, если внимательно подойти к детальным расчетам. Несмотря на то, что некоторые элементы не требуют противопожарной защиты, ее часто включают в проект, что значительно увеличивает бюджет.

    По оценкам специалистов пожарной охраны, оптимальный подбор антипиренов и расчет критических температур металлоконструкций позволяет сэкономить до 40% материалов при строительстве гипермаркета или логистического терминала и до 25% при строительстве гипермаркета или логистического терминала. строительство транспортной инфраструктуры.

    Изображение (прилагается). Строительство торгово-развлекательного центра площадью 17,5 тыс. кв. м принесло финансовый эффект в размере 90 млн грн.

    «Для инвестора я могу гарантировать два параметра: ROI и IRR. Возврат инвестиций не зависит от времени, это сумма денег, которую может получить инвестор, а внутренняя норма доходности зависит от времени. Чем позже я потрачу деньги инвестора, тем раньше смогу их вернуть, тем лучше будет мой IRR и тем стабильнее мой бизнес», – Андрей Рыжиков, генеральный директор и управляющий партнер девелоперской компании DC Evolution.

    В то время как сталь является идеальным материалом для торгового центра, она все еще является новинкой для высотного жилищного строительства.Однако любовь к переделке вызывает страх. В офисе или торговом центре ремонт можно контролировать, а увидеть, что происходит в тысячах квартир, крайне сложно. Люди могут перегреть колонку или снять противопожарную защиту. Что будут делать другие жильцы дома?

    «Сталь — выбор смелых, способных побороть свои страхи.