Сталежелезобетонные пролетные строения: Стальные и сталежелезобетонные мосты — stroyone.com

Содержание

Стальные и сталежелезобетонные мосты - stroyone.com

Виды стальных и сталежелезобетонных мостов

Наиболее характерными основными системами стальных и сталежелезобетонных пролетных строений, осуществленных в больших автодорожных и железнодорожных мостах, являются

Балочные разрезные пролетные строения

Стальные балочные разрезные пролетные строения балочно-разрезных систем являются типичными индустриальными строительными конструкциями из элементов полной заводской готовности. Пролетные строения длиной 33— 110 м балочно-разрезной системы относятся к наиболее массовым типовым конструкциям, применяемым в мостах под железную дорогу.

Балочное пролетное строение

Наиболее рациональны балочные болтосварные пролетные строения со сварными заводскими соединениями и монтажными соединениями на высокопрочных болтах, что обеспечивает экономию стали и уменьшение трудоемкости монтажа. В железнодорожных мостах с ездой поверху применяют, в основном, типовые сталежелезобетонные пролетные строения с балластным мостовым полотном.

Балочные неразрезные пролетные строения

Стальные пролетные строения балочно-неразрезных систем с решетчатыми фермами получили широкое применение в мостах под железную дорогу. В отечественном мостостроении разработаны и внедрены типовые неразрезные болтосварные пролетные строения с пролетами до 154 м.

Стальные пролетные строения с коробчатыми главными балками неразрезной системы получили большое распространение в мостах под автодорожную нагрузку. Пролет для мостов такого типа — 300 м достигнут при строительстве мостового перехода через бухту Гуанабара между городов и Рио-де-Жанейро и Ниттерой (Бразилия).

Пример балочного неразрезного пролетного строения

Мост через Амурский залив

Ponte Rio–Niteroi bridge

Схема пролетного строения, перекрывающего судоходную часть бухты, 200 + 300 + 200 м. В поперечном сечении пролетное строение состоит из двух коробчатых балок со стенками переменной высоты и ортотропной плитой проезжей части. Пролетное строение собрано из шести крупных блоков длиной 262,176 и 262 м с подачей их на плаву.

В качестве плашкоута использовали блок среднего пролета длиной 176 м, устанавливаемый в последнюю очередь. К числу наиболее интересных сооружений этой системы, построенных в СССР, относятся мост через канал им. Москвы в Химках, мост через Обь в Новосибирске, эстакадная часть моста через р. Днепр в Киеве, мост через р. Томь в Томске, эстакада у Рижского вокзала в Москве.

Первым в практике мирового мостостроения цельносварным мостом с неразрезными сплошностенчатыми пролетными строениями является мост им. Е. О. Патона через р. Днепр в Киеве.

Консольные стальные мосты

Консольные стальные мосты с решетчатыми фермами ввиду своей огромной стоимости и неэстетичного вида не получили широкого распространения.

К наиболее крупным сооружениям этой системы относятся

Quebec Bridge

Мостовой переход через гавань в Осака (Япония) с пролетом 510 м

Minato bridge

Арочные стальные мосты

Арочные стальные мосты применяются относительно редко. Максимальный размер пролета составил 504 м на мосту через залив Кил-ван-Кул в Нью-Йорке (США) и 503 м на мосту в Сиднее (Австралия).

Рамные и комбинированные металлические мосты

В современных металлических автодорожных и городских мостах часто находят применение рамные и комбинированные системы пролетных строений, образованные путем объединения нескольких простых систем. Чаще всего комбинированные системы образуют, сочетая балки или фермы с аркой, дополнительным полигональным поясом, шпренгелем или отдельными дополнительными элементами.

Некоторые виды комбинированных систем имеют существенные технико-экономические преимущества, заключающиеся в меньшей затрате на них металла по сравнению с простыми балочными системами, или в обеспечении большей их жесткости. В большинстве случаев комбинированные системы имеют архитектурные преимущества и поэтому их применяют в городских мостах.

К наиболее интересным мостам рамных и комбинированных систем, построенными мостостроительными организациями, следует отнести

Большая крутильная жесткость коробчатых главных балок позволила эффективно использовать их для криволинейных в плане мостов и разработать, и внедрить совершенно новую необычную форму пролетных строений С только одной несущей балкой коробчатого сечения по оси проезда (например, эстакада через шлюзы Днепрогэса в Запорожье).

Вантовые металлические мосты

Вантовые системы являются новыми прогрессивными конструкциям и металлических пролетных строений, позволяющими наиболее экономично перекрывать пролеты 600 м и более.

Примеры вантовых мостов

Висячие мосты

В мостах висячей системы применяются рекордно большие пролеты. Например, пролет 1298 м имеет мост через залив Верразано-Нерроуз (США). Строительство висячих мостов больших пролетов является особенностью американского мостостроения.

Это объясняется специфичностью географического расположения многих крупнейших американских городов, которые возникли либо в устьях глубоководных рек, впадающих в океан, либо на берегу океанских заливов.

Большая глубина рек, интенсивное судоходство крупногабаритных океанских судов, тяжелые грунтовые условия делали висячие мосты с уникальными по своей длине пролетами наиболее целесообразными и экономически оправданными.

Примеры висячих мостов :

Мост золотые ворота (Golden Gate Bridge San Francisco California) — stroyone.com

Мост им. Вашингтона через р. Гудзон в Нью-Йорке — stroyone.com

Мост через Фортский залив в Великобритании — stroyone.com

Висячий (подвесной) мост 25 апреля (25 de Abril Bridge) — stroyone.com

Мост через пролив Босфор (Турция) — stroyone.com

Общепринятая система висячего моста представляет собой непрерывный гибкий кабель, проходящий по стальным пилонам и закрепленный в анкерах, заложенных на берегах. К кабелю на вертикальных подвесках подвешена балка жесткости, на которую в одном или двух ярусах опирается проезжая часть. Балка жесткости делается разрезной или неразрезной, чаще всего применяется трехпролетная схема, хотя построены и многопролетные мосты.

Пролетные строения со сплошностенчатыми главными балками

В сварном мостостроении нашли распространение пролетные строения со сплошностенчатыми главными балками. Этому способствовали следующие их особенности:

  • сплошные главные фермы наиболее приспособлены к технологии заводской сварки, при этом эффективно используется автоматическое оборудование, так как швы ферм удобно расположены, непрерывные, прямолинейные и большой протяженности;
  • существенно сокращается количество монтажных элементов и стыков, что имеет важнейшее значение для цельносварных мостовых конструкций;
  • монтажные элементы сплошных одностенчатых главных балок наиболее удобны для транспортирования;
  • пролетные строения наиболее соответствуют современным пространственно работающим системам и позволяют эффективно использовать материал конструкций с соблюдением принципов концентрации металла, совмещения функций и использования материалов с повышенными механическими характеристиками;
  • мосты в наибольшей степени отвечают требованиям эстетики и позволяют легко вписать сооружение вокружающий ансамбль.

Сталежелезобетонные пролетные строения

Наиболее распространенным типом стальных мостов со сплошностенчатыми балками являются сталежелезобетонные пролетные строения с пролетами в неразрезных системах до 84 м.

В последние годы запроектированы унифицированные типовые проекты сварных сталежелезобетонных пролетных строений с монтажными стыками на сварке и на высокопрочных болтах разрезные и неразрезные.

Для использования несущей способности железобетона проезжей части предусматривается обжатие растянутых опорных участков неразрезных строений пучками предварительно напряженной арматуры, либо домкратами, либо заданием на монтаже предварительного напряжения выгибом стальных главных балок.

Сталежелезобетонные объединенные балки нашли применение также и в комбинированных системах, как их составные элементы:

  • комбинированные пролетные строения типа балок с подпружными арками;
  • комбинированные вантовые системы с воспринятым распором, создающим обжатие железобетонной проезжей части и т. п.

Стальная ортотропная плита проезжей части автодорожных мостов

В последнее время все более широкое распространение находит сравнительно новая конструкция для отечественного стального мостостроения — стальная ортотропная плита проезжей части автодорожных мостов.

Главное достоинство этой конструкции — небольшой собственный вес и участие ее в работе пролетного строения в качестве верхнего пояса главных балок. По сравнению с железобетонной проезжей частью стальная ортотропная плита эффективно работает на любом участке пролетного строения как в зоне положительных, так и отрицательных изгибающих моментов главных балок.

Заводская готовность пролетных строений во много раз повышается, что позволяет резко сократить сроки строительства, ликвидировать сезонность монтажных работ. Меньшая масса (почти в два раза) стальных пролетных строений дает им важное технологическое качество — возможность выполнения главных балок неразрезных пролетных строений постоянной, удобной для транспортирования высоты (безгоризонтального членения) для большинства пролетов.

Применение стальной ортотропной плиты позволило создать новые высокоэффективные формы пролетных строений с коробчатыми главными балками, нашедшими широкое применение в балочных разрезных и неразрезных системах, в составе комбинированных конструкций, рамных, вантовых, висячих и др.

Повышенная и высокопрочная сталь

Новым в сварном мостостроении является применение сталей повышенной и высокой прочности. Стали с высокими прочностными характеристиками открывают большие возможности в области увеличения пролетов балочных мостов и совершенствования конструктивных форм.

В течение последнего десятилетия высокопрочные стали широко применяются за рубежом, что позволило построить высокоэкономичные сооружения с рекордной величиной пролета.

Высокопрочные стали были применены при проектировании и строительстве большого городского моста в Каменец-Подольском. Для пролетных строений моста высокопрочная сталь была использована в комбинации со сталью обычных марок по принципу бистальных конструкций:

  • для нижних поясов главных балок — высокопрочная сталь
  • для остальных элементов — сталь с низкими прочностными характеристиками.

При этом допускались пластические деформации вертикальных стенок на участке сопряжения с высокопрочными сталями.

Сталь повышенной прочности была успешно внедрена на мосту через старое русло р. Днепра в Запорожье, на пролетных строениях пойменной части Московского моста через р. Днепр в Киеве, мостах через канал им. Москвы в Химках, р. Томь в Томске.

Монтажа стальных и сталежелезобетонных пролетных строений

Основные методы монтажа стальных и сталежелезобетонных пролетных строений следующие:

  • установка на опоры готовых пролетных строений кранами;
  • сборка на подмостях в монтируемом пролете;
  • полунавесная сборка;
  • навесная сборка;
  • перевозка пролетных строений на плавучих средствах;
  • надвижка пролетных строений.

Одной из тенденций современного мостостроения является крупноблочный монтаж: сборка пролетных строений из заранее укрупненных элементов. При использовании плавучих средств масса укрупненных блоков достигает 4— 5 тыс. т. Метод крупноблочного монтажа был успешно применен при сооружении железнодорожного моста через р. Дон в Ростове и городского моста через старое русло р. Днепра в Запорожье.

Сталежелезобетонные мосты. Стрелецкий Н.Н. 1965 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

В книге обобщён отечественный и зарубежный опыт применения в железнодорожных, автодорожных и городских мостах сталежелезобетонных пролётных строений. Излагаются результаты экспериментальных и теоретических исследований, методы расчёта, конструктивные решения, особенности возведения и эксплуатации. Большое внимание уделено предварительно напряжённым сталежелезобетонным пролетным строениям и наиболее прогрессивным конструктивным решениям – сборной железобетонной проезжей части; сварным стальным конструкциям с монтажными соединениями на высокопрочных болтах, монтируемым навесным способом; безбалластному мостовому полотну по железобетонной плите в железнодорожных мостах; полотну проезда без оклеечной гидроизоляции в автодорожных мостах. Подробно рассмотрены способы объединения железобетона и стали для совместной работы в конструкциях. Расчёт сталежелезобетонных мостовых конструкций излагается по методике предельных состояний. Книга представляет интерес для инженеров-мостовиков, занятых проектированием и строительством мостов. Она может быть полезной для студентов и преподавателей вузов.

От автора

Глава I. Сталежелезобетонные пролётные строения и их место в мостостроении
§ 1. Закономерность появления и развития сталежелезобетонных пролётных строений и их классификация
§ 2. Виды предварительного напряжения и регулирования
§ 3. Технико-экономические показатели и области применения

Глава II. Схемы и конструкции сталежелезобетонных пролётных строений со сплошными главными балками
§ 4. Схемы поперечных сечений и проезжей части
§ 5. Автодорожные и городские пролётные строения без регулирования и предварительного напряжения
§ 6. Автодорожные и городские пролётные строения с регулированием или предварительным напряжением без натяжения высокопрочной арматуры
§ 7. Автодорожные и городские пролётные строения, предварительно напряжённые натяжением высокопрочной арматуры
§ 8. Железнодорожные пролётные строения

Глава III. Схемы и конструкции сквозных сталежелезобетонных пролётных строений
§ 9. Особенности схем поперечных сечений и проезжей части
§ 10. Пролётные строения с балочными фермами для езды понизу
§ 11. Решетчатые объединённые пролётные строения
§ 12. Подпружные и арочные пролётные строения с ездой поверху и посередине
§ 13. Висячие и вантовые мосты

Глава IV. Экспериментальные исследования объединённых балок при действии вертикальных нагрузок
§ 14. Натурные статические испытания
§ 15. Лабораторные статические испытания
§ 16. Пульсационные испытания

Глава V. Определение силовых факторов и деформаций от вертикальных нагрузок и предварительного напряжения
§ 17. Исходные данные
§ 18. Порядок учёта воздействий вертикальных нагрузок и предварительного напряжения
§ 19. Особенности расчётов при предварительном напряжении и регулировании
§ 20. Учёт совместной работы железобетона и стали
§ 21. Расчётные схемы конструкций
§ 22. Учёт ползучести бетона и обжатия поперечных швов в статически определимых конструкциях
§ 23. Учёт ползучести бетона и обжатия поперечных швов в статически неопределимых конструкциях

Глава VI. Расчёт поперечных сечений на вертикальные нагрузки и предварительное напряжение (применительно к периоду эксплуатации)
§ 24. Проверка прочности простых объединённых сечений при сжатии бетона временной нагрузкой
§ 25. Проверка прочности простых объединённых сечений при растяжении бетона временной нагрузкой
§ 26. Проверка прочности объединённых сечений с замоноличенной высокопрочной арматурой
§ 27. Проверка прочности объединённых сечений с шпренгельной высокопрочной арматурой
§ 28. Проверка прочности предварительно напряжённых двухплитных поперечных сечений
§ 29. Проверки выносливости, трещиностойкости и длительной прочности

Глава VII. Работа и расчёт на усадку бетона, колебания температуры и горизонтальные воздействия
§ 30. Воздействия усадки бетона
§ 31. Воздействия колебаний температуры
§ 32. Определение силовых факторов и деформаций от усадки бетона и колебаний температуры
§ 33. Проверки прочности и трещиностойкости поперечных сечений с учётом усадки бетона и колебаний температуры
§ 34. Проверки прочности с учётом поперечных горизонтальных нагрузок и жесткости в горизонтальной плоскости

Глава VIII. Объединение железобетонных и стальных частей конструкции для совместной работы
§ 35. Усилия между железобетоном и сталью и способы объединения
§ 36. Объединение железобетона и стали анкерами и гибкими упорами
§ 37. Объединение железобетона и стали с применением жёстких упоров
§ 38. Объединение железобетона и стали обжатием шва или склеиванием

Глава IX. Особенности конструкций и расчёта железобетонной проезжей части
§ 39. Особенности проектирования железобетонной плиты
§ 40. Соединения в сборной железобетонной проезжей части

Глава X. Особенности постройки сталежелезобетонных мостов и соответствующих расчётов
§ 41. Состав работ, принципы расчёта и контроля
§ 42. Особенности изготовления и монтажа стальной части конструкции и обеспечение её устойчивости
§ 43. Особенности устройства железобетонной части конструкции и натяжения высокопрочной арматуры

Библиография

сталежелезобетонные пролетные строения автодорожных мостов

Проектирование конструкции осуществляется на основании технического задания заказчика, при этом в обязательном порядке учитываются действующие отраслевые нормативные акты, государственные стандарты и существующая дорожная инфраструктура. Сталежелезобетонный мост значительно понижает уровень шума при проезде большегрузного транспорта в сравнении с другими конструкциями, позволяет использовать для ограждения готовые монолитные железобетонные элементы.

Сталежелезобетонное пролетное строение – алгоритм расчета

Во время оценки напряженных состояний сталежелезобетонных сечений используется гипотеза плоских сечений. При этом первое сочетание действующих сил состоит из постоянных усилий веса строения и переменных нагрузок транспортных средств и пешеходов. Пролетное строение сталежелезобетонных мостов проектируется в соответствии с разработанной статической схемой, последовательностью монтажа и особенностями конструкции. Для увеличения безопасности применяются максимально невыгодные возможные сочетания различных нагрузок и коэффициенты надежности. Сталежелезобетонное пролетное строение рассчитывается по следующим конструктивным параметрам:

  • Постоянные нормативные нагрузки. Величина определяется с учетом веса дорожного покрытия, собственного веса плиты, защитного слоя и гидроизоляции.
  • Временные нормативные нагрузки. Расчет сталежелезобетонного пролетного строения включает максимально допустимые усилия от проезжающего транспорта и количества пешеходов. При этом принимается во внимание их распределение по полосам движения.
  • Расчет прочности на изгиб. Сталежелезобетонные пролетные строения должны выдерживать изгибающие усилия упругого защемления плиты и максимальный момент в свободно опертом состоянии.
  • Расчет на устойчивость к образованию трещин. Усилия в плите рассчитывают аналогично, при этом используется коэффициент надежности отдельно для каждой конструкции.
  • Расчет по жесткости. Сталежелезобетонные пролеты должны удовлетворять условиям максимально допустимых прогибов конструкции.

Проект на сталежелезобетонные пролетные строения автодорожных мостов будет полностью учитывать требования заказчика. При этом наши специалисты предусматривают комплекс специальных мероприятий по уменьшению сметной стоимости строительства, используют самые современные технологии и разработки. Также мы оказываем услуги по проектированию автодорожных мостов других типов.

Сталежелезобетонные балочные пролетные строения, их конструктивные особенности, область применения, достоинства и недостатки

Лекция 5

1.  Сталежелезобетонные балочные пролетные строения, их конструктивные особенности, область применения, достоинства и недостатки.

Преимущества сталежелезобетонных пролетных строений:

- меньшая потребность в стали;

- большая стойкость к атмосферным воздействиям;

- меньшие эксплуатационные затраты.

Широкому распространению сталежелезобетонных конструкций способствовало появление широкого спектра элементов, объединяющих сталь и железобетон в единое сечение (упоров), а также совершенствование методов расчетов конструкций, позволяющее учитывать пространственную работу конструкций, усадку и ползучесть бетона.

Область применения сталежелезобетонных балочных пролетных строений под автомобильную дорогу находится в диапазоне 15…140 м. Наиболее распространены автодорожные пролетные строения в диапазоне 42…84 м.

Для железнодорожных мостов область применения несколько уже – от 27 до 60 м.

Пример типового проекта железнодорожного пролетного строения Гипротрансмоста 1987 г.

Примеры автодорожных пролетных строений

Типовые пролетные строения проектировки Ленгипротрансмоста. Современные конструктивные решения балочных пролетных строений мостов (двутавровые и коробчатые главные балки, опирание пролетного строения через поперечные диафрагмы). Мостовое полотно сталежелезобетонных пролетных строений. Водоотвод.

Особенности работы элементов пролетного строения по стадиям. Способы объединения плиты пролетного строения с главными балками.

Рис. 1. Поперечное сечение эстакады основного хода.

Рис. 2 Поперечное сечение эстакады на участках примыкания съездов

Рис. 3. Поперечные сечения коробки с раздельными и объединенными поясами.

 Рис. 4 Монтажный стык главных балок

Рис. 5 Стеклофибробетонный карнизный блок

Рис. 6 Основной тип поперечного сечения эстакад съездов и въездов

Рис. 7 Поперечное сечение эстакад въездов и съездов на примыкании к подпорным стенам

Рис. 9 Поперечное сечение главной балки въезда №1

Принципы работы и общая компоновка сталежелезобетонных пролетных строений


Сталежелезобетонными называют пролетные строения, в которых железобетон и сталь работают в единой конструкции, что позволяет наилучшим образом использовать каждый из этих материалов в соответствии с его свойствами. В частности, сталежелезобетонными являются пролетные строения с железобетонной плитой проезжей части, включенной в совместную работу с поясами стальных главных балок.
Наибольшее распространение имеют сплошностенчатые сталежелезобетонные пролетные строения с ездой поверху балочно-разрезной, балочно-неразрезной и рамной системы, составляющие один из главных видов металлических пролетных строений.
В сплошностенчатых пролетных строениях включение железобетонной плиты в работу на сжатие совместно со стальными верхними поясами позволяет значительно уменьшить их сечения и в некоторой степени облегчить другие стальные элементы главных балок, а также увеличить жесткость и улучшить динамические характеристики пролетного строения.
Железобетонную плиту укладывают по стальным балкам чаще всего после перекрытия ими пролетов. При этом главную часть постоянных нагрузок воспринимают стальные балки без помощи железобетонной плиты, а сжимающие усилия возникают в железобетонной плите от временных нагрузок и только добавляемых после объединения железобетона и стали постоянных нагрузок, а также от предварительного напряжения и регулирования, если оно предусмотрено проектом.
Для поперечных сечений сталежелезобетонных конструкций вообще характерна стадийность работы. Число стадий равно числу частей поперечного сечения, последовательно включаемых в работу. Обычно таких частей две (стальная балка и железобетонная плита), и сечение работает в две стадии.

Экономичные сталежелезобетонные балки должны характеризоваться возможно более полным использованием материалов: стальных поясов на растяжение или сжатие и бетона плиты на сжатие. Использование стального верхнего пояса в сжатых зонах часто оказывается неполным по конструктивным соображениям и в связи с необходимостью обеспечения общей устойчивости до включения железобетонной плиты в работу. Бетон в зонах действия наибольших положительных изгибающих моментов получается часто недонапряженным в автодорожных и городских мостах, характеризующихся существенно большим отношением постоянной нагрузки к временной, чем у железнодорожных мостов. В неразрезных и некоторых других пролетных строениях имеются зоны отрицательных моментов, вызывающих растяжение железобетонной плиты. В этих зонах бетон почти не разгружает стальную часть конструкции.
В сталежелезобетонных пролетных строениях относительно широко применяют предварительное напряжение и регулирование для экономии стали, достигаемой увеличением полноты использования материалов (и иногда заменой части прокатной стали высокопрочной арматурой), а также для обеспечения трещиностойкости железобетонной плиты в ее растянутых зонах. Способы предварительного напряжения и регулирования разнообразны. Наибольшее распространение имеет принудительный выгиб стальной части балки до объединения с железобетонной плитой (обычно с использованием постоянных или временных опор), а при значительных пролетах в индивидуальных пролетных строениях— натяжение продольной высокопрочной арматуры плиты в зонах отрицательных моментов (в большинстве случаев после объединения стали и железобетона).
Все большее применение получают весьма экономичные бисталежелезобетонные балки, в которых наиболее напряженные участки стальных поясов выполнены из высокопрочной стали, а стенка и менее напряженные участки стальных поясов (преимущественно непосредственно объединяемые со сжатой железобетонной плитой) — из обычной стали.
Очертания главных балок всегда с параллельными поясами при разрезной и, как правило, с параллельными поясами при неразрезной системе (рис. 25.1). Очертания главных балок с увеличением высоты над промежуточными опорами согласно рис. 25.1, в или г в большепролетных конструкциях неразрезной системы дают заметную экономию стали, однако неразрезные пролетные строения переменной высоты применяют в последние годы все реже, поскольку они существенно сложнее для изготовления и исключают монтаж продольной надвижкой.
Чтобы уменьшить строительную высоту, облегчить транспортирование и достичь ряда других преимуществ, высоту главных балок применяют всегда несколько меньшей теоретически выгодной и назначают в зависимости от пролета в пределах, указанных на рис. 25.1 (табл.). Эти пределы имеют в виду высоты от низа нижнего пояса до верха железобетонной плиты, высота стальной стенки получается несколько меньшей.
Высота главных балок может довольно сильно отличаться от дающей наименьший расход стали при заданной железобетонной плите, при этом расход стали увеличивается незначительно.
Наиболее ходовые в России высоты стенок 2,48 м (наибольшая из условия получения стенки без заводского продольного стыка) и 3,6 м (наибольшая из условия перевозки железнодорожным транспортом конструкции, не имеющей монтажного продольного стыка). Если конструктивно желательная высота стальной стенки оказывается недостаточной, приращение высоты сечения сталежелезобетонной балки можно получить, увеличив высоту вута или ребра железобетонной плиты. Вертикальная жесткость редко оказывает определяющее влияние на высоту сталежелезобетонного пролетного строения. Поперечное сечение сталежелезобетонного сплошностенчатого пролетного строения с ездой поверху (рис. 25.2) чаще всего устраивают открытым снизу, применяя одностенчатые двутавровые стальные главные балки (как правило, несимметричного поперечного сечения в зонах положительных изгибающих моментов). В больших пролетах в поперечном сечении применяют одну или несколько коробчатых главных балок, замкнутых снизу стальной ребристой плитой (рис. 25.2, г, д) либо (реже) нижней железобетонной плитой (рис. 25.2, е). Нижние плиты могут применяться только на части длины пролетного строения, на остальной части длины тогда остаются одностенчатые стальные балки.
Число стенок главных балок в поперечном сечении пролетного строения чаще всего равно двум. Большее число стенок может быть выгодным прежде всего при большой ширине пролетного строения, а также в мостах малых (менее 40 м) пролетов. Оптимальная высота главных балок в многобалочном (многостенчатом) пролетном строении меньше, чем в двухбалочном (двухстенчатом), а при коробчатом поперечном сечении — меньше, чем при открытом поперечном сечении.
Главные балки (или стенки коробчатых балок) соединяют поперечными связями, одна из главных функций которых состоит в обеспечении устойчивости сжатых поясов балок до включения в работу раскрепляющей их железобетонной плиты. Устройства с этой же целью постоянных или временных металлических продольных связей в уровне железобетонной плиты стараются избежать.

При одностенчатых главных балках устраивают решетчатые нижние продольные связи обычно по всей ширине пролетного строения (между крайними балками), что резко увеличивает сопротивление кручению коробчатого пролетного строения. Иногда главные балки соединяют нижними продольными связями только попарно, а при небольших пролетах пролетное строение вообще может не иметь нижних продольных связей.
Характерны (для езды поверху) три основные схемы проезжей части, в которых железобетонная плита опирается только на главные балки (рис. 25.3, а), на главные и поперечные балки (рис. 25.3, в), на главные и продольные балки (рис. 25.3, б).
В схеме проезжей части по рис. 25.3, б продольные балки поддерживаются поперечными балками, роль которых могут выполнять соответственно рассчитанные решетчатые поперечные связи между главными балками (совмещение функций поперечных балок и поперечных связей).
Постоянная нагрузка на сталежелезобетонное пролетное строение в значительной степени зависит от толщины железобетонной плиты, в автодорожных и городских мостах чаще всего принимаемой 14—17 см, в железнодорожных мостах — до 25 см. Расстояния между балками, на которые опирается железобетонная плита, назначаются в зависимости от временной нагрузки и толщины плиты в пределах 2—6 м. Большие расстояния могут быть перекрыты ребристой плитой (рис. 25.3, г, д) Для увеличения расстояния между балками без увеличения толщины железобетонной плиты за рубежом часто применяют поперечное предварительное напряжение плиты высокопрочной арматурой.
Сталежелезобетонные сплошностенчатые пролетные строения являются наиболее употребительными конструкциями для автодорожных и городских металлических мостов пролетами примерно до 120—130 м и для железнодорожных металлических мостов с ездой поверху пролетами 35—70 м.

Мост на высоте | БАМСТРОЙМЕХАНИЗАЦИЯ

В рамках строительства вторых путей на перегоне Кутыкан – Кувыкта линии Хани – Тында «Бамстроймеханизация», входящая в Группу компаний 1520, приступила к реконструкции моста через реку Кованта. Работы на объекте ведет Мостоотряд-43. 

Как и многие другие сталежелезобетонные бамовские мосты, построенные по типовому проекту № 739, этот имеет «больные» места – стыки между плитами балластных корыт и главными балками. В условиях роста перевозок по Северному широтному ходу и увеличения динамического воздействия на мосты, сталежелезобетонные пролётные строения решено было заменить на металлические, отвечающие современным нормам проектирования и эксплуатации.

На объекте выполнено усиление четырёх опор методом инъектирования раствора, произведены буровые работы для монтажа временных опор, пирсов, стапеля для конвейерно-тыловой сборки и продольной надвижки пролётных строений.

– Проектом предусмотрена замена всех восьми пролётных строений моста, а также балластных корыт на устоях на сборные. Ожидается выход с завода первой балки пролётного строения. Нами заказаны ещё три балки у нашего партнёра – завода «Омскстальмост», – рассказывает главный инженер МО-43 Владимир Кучкин. – Первое «окно» по установке разгружающего пакета на опоре № 0 запланировано на 21 октября.

Мост через Кованту уникален не только своими размерами. 465-метровая конструкция находится на высоте 30 метров от русла реки. Проект предполагает вынос ВЛ 10/35 кВ и ВОЛС, над мостом останется только поездная радиосвязь, поэтому строители смогут проводить работу краном без отключения электропитания на перегоне. На стройплощадку передислоцирована техника, в том числе 100-тонный гусеничный кран с длиной стрелы 42,6 метра.

– Это самый большой мост на БАМе из тех, что реконструирует наша компания. До нового года нам надо успеть заменить одно пролётное строение, – отмечает начальник участка № 2 Сергей Богдашевский. – Сейчас, на подготовительном этапе, задействованы всего 8 монтажников, а в перспективе в одну вахту будут трудиться сразу 50 человек. У нас на участке много приезжих специалистов, работают монтажники-высотники из Красноярска, Иркутска и Белогорска.

Первый пролёт строители начнут монтировать в конце ноября, а на начало декабря планируют технологическое «окно» по замене пролётного строения. Всего на перегоне Кутыкан - Кувыкта, где в рамках модернизации Восточного полигона «Бамстроймеханизация» ведёт строительство вторых путей, будет реконструировано девять мостов.

автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Новые эффективные конструкции сталежелезобетонных пролетных строений мостов

Библиография Решетников, Владимир Григорьевич, диссертация по теме Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

1. Большаков К.П., Гитман Э.М. Совершенствование способов объединения сборной проезжей части сталежелезобетонных мостов // Транспортное строительство. — 1979. — № 10.

2. Бородич М.К. Некоторые вопросы проектирования комплексных мостов под железную дорогу. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук. МИСИ им. Куйбышева. — М., 1955.

3. Вахуркин В.М. Бистальные балки. — В кн.: Материалы по металлическим конструкциям. Вып. 13. — М.: Стройиздат, 1968. — С. 226—237.

4. Гибшман Е.Е. Мосты со стальными балками, объединенными с железобетонной плитой. — М.: Дориздат, 1952.

5. Гибшман Е.Е. Проектирование стальных конструкций, объединенных с железобетоном, в автодорожных мостах. — М.: Автотрансиздат, 1956.

6. Гибшман Е.Е., Гибшман М.Е. Теория и расчет предварительно напряженных железобетонных мостов. — М.: Автотранс-издат, 1963.

7. Гибшман М.Е. Теория и расчет предварительно напряженных железобетонных мостов с учетом длительных деформаций. — М.: Транспорт, 1966. — 336 с.

8. Глотов И. Б. Расчет и конструирование сталежелезобетонных балок мостов. — В кн.: Совершенствование конструкций и методов расчета мостов и мостовых переходов (Труды СарПИ, вып. 67, 1974).

9. Долгов В.А. Экспериментальные исследования распределения температуры в сталежелезобетонных пролетных строениях (ВНИИ трансп. стр-ва, вып. 37, 1960).

10. Инструкция по проектированию и установке полимерных опорных частей (ВСН 86-83), — М.: Минтрансстрой, 1983. — 30 с.

11. Картопольцев В.М., Алексеев А.А., Егоров Н.С. Бисталежелезобетонные балки — эффективный вид металлических конструкций в строительстве // Промышленное строительство. — 1979. —№5.

12. Кизирия Г.В. Расчет конструкций с учетом деформаций ползу-чести бетона. — Тбилиси: Мецнкереба, 1969. — 130 с.

13. Кириллов B.C. Предварительно напряженные металлические конструкции за рубежом. — М.: Автотрансиздат, 1956. — 40 с.

14. Кобенко А.А. Анализ работы двутаврового сталежелезобе-тонного сечения на изгиб в упруго-пластической стадии. — В кн.: Теоретические и экспериментальные исследования мостов и сооружений (Труды СибАДИ, № 8, 1975).

15. Кручинкин А.В., Егоров В.П. Исследования с испытанием образцов гребенчатых непрерывных упоров сталежелезобе-тонного моста через р. Медведка на автодороге МКАД — Кашира. — М.: ЦНИИС, 1996. — 49 с.

16. Марков Б.П. Исследование условий совместной работы желе-w ■* зобетонной плиты с металлическими сплошными балками (Тр.1. НИИЖТ, вып. 13, 1958).

17. Мастаченко В.Н. Определение напряжений и усилий в желе-v зобетонной плите и в объединенной с ней стальной балке от воздействия усадки бетона и температуры. — Тр. МИИТ, 1958, вып. 101.

18. Мастаченко В.Н. Приближенный способ определения напряжений по шву соединения железобетонной плиты и стальной балки от усадки бетона и колебаний температуры. — Тр. МИИТ, 1960, вып. 126.

19. Мостостроение мира. — 1993. — № 1. — С. 6—11.

20. Новожилова Н.И. Применение сталей высокой прочности в конструкциях мостов. — Д., 1980. — 54 с.

21. Пассек В.В., Долгов В.А., Стрелецкий Н.Н. Методические указания по расчету термонапряженного состояния сталежелезобетонных пролетных строений при нагреве солнцем плиты проезжей части. — М.: ЦНИИС Минтрансстроя, 1971.

22. Попов С.М. Устойчивость стержней и пластинок за пределом упругости. Инженерный сборник, том XXVI, Академия наук СССР, отделение технических наук, институт механики. — М., 1958. — С. 161—178.

23. Потапкин А.А. Проектирование стальных мостов с учетом пластических деформаций. — М.: Транспорт, 1984. — 201 с.

24. Поречин А.А. Исследование податливости связующих элементов сталежелезобетонных автодорожных мостов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени канд. техн. наук, ЛИСИ, 1972.

25. Рекомендации по применению высокопрочных бетонов в балках пролетных строений железнодорожных и автодорожных мостов. — М.: ЦНИИС, 1974. —45 с.

26. Решетников В.Г. (2), Понкратов В.М. Пролетное строение моста. Авторское свидетельство СССР № 1362769, кл. Е 01 Д 1/00, 9/02, 1986.

27. Решетников В.Г. (2), Понкратов В.М. Способ возведения пролетного строения моста. — Авторское свидетельство СССР № 1404570, кл. Е 01 Д 21/00, 1986.

28. Решетников В.Г. (2), Понкратов В.М. Сталежелезобетон-ное неразрезное пролетное строение моста. — Авторское свидетельство СССР № 1513069, кл. Е 01 Д 1/00, 9/02, 1987.

29. Решетников В.Г. (3), Кручинкин А.В., Егоров В.П. Стыковое соединение монолитной железобетонной плиты и стальной балки сталежелезобетонного пролетного строения моста. Патент РФ № 2110639, кл. Е 01 Д 12/00, 1998.

30. Решетников В.Г. (2), К о р н е в С.Н., Бобриков А.В., Постовой Ю.В., Xом екая Н.А. Сталежелезобетонное пролетное строение моста. Свидетельство РФ на полезную модель № 17546, кл. Е 01 Д 2/00, 2001.

31. Решетников В.Г. Опыт усиления коробчатых пролетных строений мостов // Вестник мостостроения. — 1998. — № 1. — С. 27—28

32. Решетников В.Г. Проект мостового перехода через канал им. Москвы у г. Дмитрова на автомобильной дороге Москва — Дубна. Том 2. Варианты моста. — Минтрансстрой, Союздорпроект, 1986 (рукопись). — 72 с.

33. Ржаницын А.Р. Строительная механика. — М.: Высшая школа, 1982. —400 с.

34. СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.— 198 с.

35. Стрелецкий Н.Н. Исследование работы и расчет на прочность мостовых объединенных балок (ВНИИ трансп. стр-ва, 1960, вып. 37).

36. Стрелецкий Н.Н. Сталежелезобетонные мосты. — М.: Транспорт, 1965.

37. Стрелецкий Н.Н. Первоочередные вопросы развития методики предельных состояний. — В кн.: Развитие методики расчета по предельным состояниям. — М.: Стройиздат, 1971.

38. Стрелецкий Н.Н. Сталежелезобетонные пролетные строения мостов. — М: Транспорт, 1981. — 360 с.

39. Холмянский М.М. Бетон и железобетон (деформативность и прочность). — М.: Стройиздат, 1997. — 569 с.

40. AASHTO. Standard Specifications for Highway Bridges, 14th Edition, 1989.

41. Andra, H.P.: Economical Shear Connectors with High Fatigue Strength. IABSE Symposium "Mixed Structures including New Materials". IABSE-Reports Vol. 60, pp. 167—172, Brussel 1990.

42. В a d о u x J.-C. L'evolution des ponts mixtes en Suisse. EPFL, Travaux Publics 204, 1985. — P. 34—44.

43. В a d о u x J.-C. Quelques-unes des multiples possibilites des ponts mixtes. EPFL. ICOM 261, 1991. — 10 p.

44. Blinkov L., Veinblat В., Johnson В., Reshetnikov V. Rehabilitation of Two Overpasses on a Russian Highway. SEI, Volume 10, Num. 1, Feb. 2000. — P. 54—55.

45. В i j 1 a a r d P.P. Buckling of Plates under Non-Homogeneous Stress. — J. eng. Mech., Div. Proc. Amer. Soc. Civil Eng. Vol. 83, No EM 3, July, 1957, p. 1—31.

46. Bolschakov K.P., P о t a p k i n A.A. Application of High Strength Steels of Class S60 to Long Span Highway and Railway Bridges. Tenth Congress IABSE, Tokyo, 1976, Preliminary Report, p. 457—464.

47. В r a s i 11 i e r D., R о i A. New Developments in Standard Bridge Design using H.P.C. (B 80). Internationale Conference "New Technologies in Structural Engineering". — Pp. 131—138, Lisbon, 1997.

48. BS 5400. Steel, concrete and composite bridges. Part 5. Code of practice design of composite bridges. 1979.

49. Bull о S., Di Marco R.: The Load-Bearing Capacity of Steel — HPS Composite Beams. IABSE Conference "Composite Construction — Conventional and Innovative". Pp. 157—162, Innsbruck, 1997.

50. Cheyrezy M. Structural Application et RPC. International Conference "New Technologies in Structural Engineering". Pp. 5—14, Lisbon, 1997.

51. Composite Steel — Concrete Construction (Report IABSE). Journal of the Structural Division, May 1974. — P. 1085—1139.

52. D a 11 a s t a A., D e z i L.: Construction Sequence Effects on Externally Prestressed Composite Girders. IABSE Conference "Composite Construction — Conventional and Innovative". Pp. 301—306, Innsbruck, 1997.

53. EUROCODE-4. Design of composite steel and concrete structures. Part 2 — Bridges, 1992.

54. ISO 14555. Welding — Arc stud webding of metallic materials. 1998.

55. Konig G.,Deutschmann K. High Performance Concrete (HPC) with Improved Ductility. International Conference "New Technologies in Structural Engineering". Pp. 27—34, Lisbon, 1997.

56. Kraus D., Wurzer O.: Bearing Capacity of Concrete Dowels. IABSE Conference "Composite Construction — Conventional and Innovative". Pp. 133—139, Innsbruck, 1997.

57. Reglement de calcul des ponts mixtes acier-beton (Instruction technique, Paris, 1981). —56 p.

58. Theory of Plastic Buckling of Plates and Application to Simply Supported Plates Subjected to Bending or Eccentric Compression in Their Plane, By P.P., Bijlaard, Jthaca, N.Y. p. 27—34, Journal of Applied Mechanics, march, 1956, vol. 23, № 1.

Бетонные конструкции | Журнал Concrete Construction

МАЙКЛ МАРКОТТ В начале марта 80-этажное здание Aqua в Чикаго было завершено. Используя плоскую конструкцию перекрытия, они смогли завершить бетонную конструкцию намного раньше, чем строилось здание из металлоконструкций, которое строится поблизости.

Традиционно инженеры проектировали конструкцию высотных зданий с использованием всей конструкционной стали или полностью армированного бетона.У каждого строительного материала есть свои преимущества. «Композитные конструкции» объединяют эти две конструкции с использованием стальных колонн и балок для конструкции перекрытий, бетона на металлических настилах полов и бетонной основной конструкции, содержащей лифты и аварийные лестничные клетки.

Не так давно большинство высотных сооружений были построены из конструкционной стали, например, Sears Tower Chicago, самое высокое здание в Соединенных Штатах.

Однако достижения в бетонной промышленности за последние несколько лет сделали возможной нынешнюю тенденцию к использованию бетона.Но региональные и специфические условия работы могут склонить проект к бетону или от него. Билл Бейкер, партнер SOM по строительному и гражданскому строительству, говорит, что они стараются избегать предвзятости при проектировании и проектировании проекта. Он добавляет, что они часто представляют оценки для всех бетонных, полностью стальных и композитных систем, оставляя решение за владельцем - большинство решений принимается на основе лучшей цены.

Тенденции в строительстве

Сегодня в большинстве высотных жилых домов, а также в строительстве отелей используются системы бетонных конструкций (хотя в настоящее время в некоторых отелях используется конструкционная сталь).Географические тенденции сильно влияют на решения о строительстве зданий. На северо-востоке наблюдается тенденция к строительству высотных зданий из стальных конструкций, за исключением Нью-Йорка, где практически все многоэтажные жилые дома являются бетонными. В Чикаго рынок более сбалансирован, а в Лас-Вегасе почти все казино-отели на Стрипе строятся из бетона.

Соображения дизайна также влияют на тенденции. Конструктивно железобетонная конструкция становится очень эффективной, когда размеры пролета между колоннами не превышают 20x30 футов.Это создает идеальную ситуацию для подрядчиков, использующих методы строительства пола из плоских плит (нижняя часть плиты перекрытия плоская). Плоские полы сокращают время формования и повышают производительность. Владельцы также могут извлечь выгоду из этой формы строительства, потому что иногда можно получить дополнительный этаж, не увеличивая высоту здания.

Когда пространство между колоннами велико, Бейкер говорит, что необходимо добавить бетонные или стальные балки, что добавит больше времени и средств для завершения уровня пола.

Генеральные подрядчики (ГП), которые строят высокие конструкции, обычно самостоятельно выполняют свои бетонные работы, но редко самостоятельно выполняют работы по строительству стальных конструкций, часто нанимая специализированных субподрядчиков. Бейкер замечает, что, когда генеральные директора контролируют свое расписание и самостоятельно выполняют работу, они, как правило, проявляют больше изобретательности и находят способы быть более продуктивными.

ДЖО НАСВИК SCC позволяет укрепить бетон вокруг перегруженной стальной арматуры, что становится все более серьезной проблемой для высотного строительства.

Преимущества при выборе бетона

Владельцы, проектировщики, инженеры и подрядчики выбирают работу с бетоном по многим причинам. Для конечных пользователей снижается шум между блоками, меньше колебания здания от сил ветра (сдвиг ветра), поскольку масса и жесткость бетона смягчают движение, а также повышается пожаробезопасность.

Для дизайнеров и строителей бетон укладывается быстрее, чем конструкционная сталь. Подрядчики довольно часто возводят перекрытия с трехдневным циклом.За более чем 50 лет в Нью-Йорке многие жилые многоэтажные дома строились с двухдневным циклом.

Бетонные конструкции надстройки - Rovini Concrete Corp

МАЙКЛ МАРКОТТ: 80-этажное здание Aqua в Чикаго завершилось в начале марта. Используя плоскую конструкцию перекрытия, они смогли завершить бетонную конструкцию намного раньше, чем строилось здание из металлоконструкций, которое строится поблизости.

Традиционно инженеры проектировали конструкцию высотных зданий с использованием всей конструкционной стали или полностью армированного бетона.У каждого строительного материала есть свои преимущества. «Композитные конструкции» объединяют эти две конструкции с использованием стальных колонн и балок для конструкции перекрытий, бетона на металлических настилах полов и бетонной основной конструкции, содержащей лифты и аварийные лестничные клетки.

Не так давно большинство высотных сооружений были построены из конструкционной стали, например, Sears Tower Chicago, самое высокое здание в Соединенных Штатах.

Однако достижения в бетонной промышленности за последние несколько лет сделали возможной нынешнюю тенденцию к использованию бетона.Но региональные и специфические условия работы могут склонить проект к бетону или от него. Билл Бейкер, партнер SOM по строительному и гражданскому строительству, говорит, что они стараются избегать предвзятости при проектировании и проектировании проекта. Он добавляет, что они часто представляют оценки для всех бетонных, полностью стальных и композитных систем, оставляя решение за владельцем - большинство решений принимается на основе лучшей цены.

Тенденции в строительстве

Сегодня в большинстве высотных жилых домов, а также в строительстве отелей используются системы бетонных конструкций (хотя в настоящее время в некоторых отелях используется конструкционная сталь).Географические тенденции сильно влияют на решения о строительстве зданий. На северо-востоке наблюдается тенденция к строительству высотных зданий из стальных конструкций, за исключением Нью-Йорка, где практически все многоэтажные жилые дома являются бетонными. В Чикаго рынок более сбалансирован, а в Лас-Вегасе почти все казино-отели на Стрипе строятся из бетона.

Соображения дизайна также влияют на тенденции. Конструктивно железобетонная конструкция становится очень эффективной, когда размеры пролета между колоннами не превышают 20 × 30 футов.Это создает идеальную ситуацию для подрядчиков, использующих методы строительства пола из плоских плит (нижняя часть плиты перекрытия плоская). Плоские полы сокращают время формования и повышают производительность. Владельцы также могут извлечь выгоду из этой формы строительства, потому что иногда можно получить дополнительный этаж, не увеличивая высоту здания.

Когда пространство между колоннами велико, Бейкер говорит, что необходимо добавить бетонные или стальные балки, что добавит больше времени и средств для завершения уровня пола.

Генеральные подрядчики (ГП), которые строят высокие конструкции, обычно самостоятельно выполняют свои бетонные работы, но редко самостоятельно выполняют работы по строительству стальных конструкций, часто нанимая специализированных субподрядчиков. Бейкер замечает, что, когда генеральные директора контролируют свое расписание и самостоятельно выполняют работу, они, как правило, проявляют больше изобретательности и находят способы быть более продуктивными.

JOE NASVIKSCC позволяет укрепить бетон вокруг перегруженной стальной арматуры, что становится все более серьезной проблемой для высотного строительства.

Преимущества при выборе бетона

Владельцы, проектировщики, инженеры и подрядчики выбирают работу с бетоном по многим причинам.Для конечных пользователей снижается шум между блоками, меньше колебания здания от сил ветра (сдвиг ветра), поскольку масса и жесткость бетона смягчают движение, а также повышается пожаробезопасность.

Для дизайнеров и строителей бетон укладывается быстрее, чем конструкционная сталь. Подрядчики часто возводят перекрытия в трехдневный цикл. За более чем 50 лет в Нью-Йорке многие жилые многоэтажные дома строились с двухдневным циклом.

Иногда проектировщики используют бетонные колонны в зданиях со стальными конструкционными балками, поддерживающими перекрытия.Это снижает стоимость примерно на одну пятую по сравнению со стальными колоннами, хотя бетонные колонны более громоздкие и увеличивают вес конструкции. С архитектурной точки зрения бетон более адаптируем, потому что из него можно создавать интересные конструкции.

Поскольку экологичность становится все более важной проблемой для всех строительных конструкций, очевидным выбором становится бетон. Высокоэффективные бетонные смеси (HPC) обычно заменяют некоторое количество портландцемента летучей золой, шлаком или дымом кремнезема (или всеми тремя), чтобы использовать то, что обычно превращается в отходы.Эти смеси также улучшают характеристики конечного бетона и снижают выбросы парниковых газов, связанных с производством цемента. Но долгий срок службы и энергоэффективность бетонной конструкции являются ключами к ее устойчивости. Бетонные конструкции снижают затраты на отопление и охлаждение, особенно когда изолированные бетонные панели используются для навесных стен, что делает их более энергоэффективными.

Технические новинки

За прошедшие годы ряд технологических усовершенствований повысили конкурентоспособность высотного бетонного строительства, начиная от методов строительства и заканчивая усовершенствованием бетонных смесей.Каждый из них помог повысить преимущества бетона как предпочтительного строительного материала для высотного строительства.

Плоские полы. Лоуренс Новак, директор по строительным конструкциям Портлендской цементной ассоциации, говорит, что развитие технологии плоского строительства повлияло на высотное строительство, особенно на жилые дома. Без опорных балок высота между этажами сводится к минимуму, а затраты на строительство снижаются, что позволяет добавлять этажи без изменения высоты здания.Новак добавляет, что введение узлов срезных шпилек с головкой, которые выступают дальше в области плиты перекрытия от колонн, снижает сдвиг при продавливании. Эти устройства могут в некоторой степени увеличить допустимое расстояние между колоннами и исключить затраты на формирование капельных панелей или капителей вокруг вершин колонн.

Формовочные системы. Разработка формовочных систем с опускающейся головкой идеально сочетается с конструкцией плоских пластин. Производители форм разработали системы, позволяющие рабочим быстро устанавливать формы пола снизу, создавая более безопасную, быструю и эффективную рабочую среду.Их также можно легко удалить после укладки бетона. Формовочные столы, напротив, перемещаются краном и, следовательно, больше управляются графиком работы крана и условиями ветра.

Сегодня принято возводить ядра зданий из монолитного бетона. Прыжковые формы или самоподъемные формовочные системы стали популярными для строительства стержней. После того, как стены отлиты, рабочие освобождают формы от бетона и используют встроенные в систему гидравлические домкраты для перемещения внутренних форм на следующий уровень, в то время как внешние формы поднимаются краном в следующее положение.

SOM Узел срезной шпильки с головкой увеличивает сдвиг при продавливании вокруг колонн и может немного увеличить расстояние между колоннами.

Бетононасос. Бетон можно перекачивать на большие расстояния по вертикальным линиям с помощью одинарных насосов - более 2000 футов в случае Бурдж Дубай, самого высокого здания в мире. Насосы позволяют башенным кранам, которые доставляют бетон медленнее, сосредоточиться на другой работе. Ключевые элементы системы включают насос, гладкие стальные трубы, закрепляемые на конструкции или залитые в нее на время реализации проекта, а также размещение стрел, установленных на мачтах и ​​прикрепленных к настилам или поверх основных форм здания.Когда они устанавливаются на самоподъемные стержневые опалубки, они перемещаются вместе с опалубками вверх и не требуют помощи крана.

Бетонные смеси. Смеси HPC и самоуплотняющиеся бетонные смеси (SSC) соответствуют инженерным требованиям для строительства высотных зданий. Смеси SCC решают проблемы размещения там, где есть перегруженная стальная арматура. На башне Трампа в Чикаго использовались смеси SCC под давлением 16 000 фунтов на квадратный дюйм для обеспечения хорошего уплотнения на переходных уровнях здания, в котором находилось до 1000 тонн арматуры.Смеси HPC часто используются при строительстве колонн. Бейкер добавляет, что определение смесей с высоким модулем упругости так же важно, как и определение прочности бетона на сжатие.

Армирование. Программное обеспечение, используемое для проектирования зданий из конструкционной стали, по-прежнему более совершенное, чем для конструкционного бетона. Но это меняется по мере совершенствования программного обеспечения для проектирования стальной арматуры. Были улучшения и в арматуре. Обновление арматурного стержня класса 60 до класса 75 или даже до класса 100 может помочь уменьшить скопление.Использование арматуры с головкой - стержней с приваренными к концам пуговицами или шайбами ​​- устраняет необходимость в крюках. Это упрощает установку в ограниченных пространствах и уменьшает скопление. Резьбовые соединения арматуры также помогают уменьшить скопление.

Достижения в производстве арматуры делают бетонное строительство более эффективным. Нил Андерсон, вице-президент по проектированию Института железобетонной стали, Шаумбург, штат Иллинойс, говорит, что арматуру можно изготавливать на автоматических станках для изготовления стола, повышая точность каждой детали.Часто арматура монтируется на приспособлениях на земле, вдали от объекта строительства. Сборки перемещаются краном на место по мере необходимости, что ускоряет строительство. В Калифорнии вместо обвязки стержней для сборки клеток и матов применяется контактная сварка.

Арматура после растяжения, которая подвергает бетон сильному сжатию, может быть полезна для многоэтажного строительства. Можно увеличить расстояние между колоннами, сделать полы тоньше, а конструкции облегчить.

Жилое здание

Новак называет современное строительство высотных зданий из конструкционного бетона «балетом в небе». Генеральные подрядчики должны быть очень организованными и понимать, как своевременно соединить все элементы. Сделки должны работать в тесном взаимодействии, чтобы гарантировать, что все блокировки проникновения на место и правильно расположены. Когда у вас трехдневный цикл, у вас не так много времени, чтобы все подготовить.

Цена на бетон, включая укладку, выгодная.Бейкер говорит, что когда работа ведется с учетом затрат, покупка и установка арматуры - самый дорогой элемент. Второй - опалубка, где дешевле всего стоит бетон.

Автор статьи: https://www.concreteconstruction.net/how-to/materials/concrete-superstructures_o?o=2

Сравнение стальных и бетонных конструкций

Бетон и сталь являются одними из самых распространенных строительных материалов, и многие строительные проекты могут использовать любой из них в качестве основной конструкции.У каждого материала есть свои преимущества и недостатки, как и в любом инженерном решении, и в этой статье дается общее сравнение. Ни один материал не может считаться лучше другого для всех случаев, и лучший вариант определяется условиями проекта.


Уменьшите стоимость вашего следующего строительного проекта.


Бетонная конструкция

Бетон - второй по популярности материал в строительстве после воды: он отличается универсальностью, долговечностью и простотой изготовления, его можно формовать в любой форме.

  • Бетонные конструкции очень устойчивы к сжатию, но не могут эффективно справляться с растяжением.

  • По этой причине большинство бетонных конструкций армируют стальными стержнями, которые обеспечивают дополнительную поддержку растягивающих нагрузок, и эта комбинация называется железобетонной.

Бетонные конструкции можно возводить разными способами, используя разные типы бетона. Три наиболее распространенных типа - это простой цементный бетон, железобетон и предварительно напряженный бетон.

Обычный цементный бетон получают путем смешивания цемента, крупного заполнителя (гравий), мелкого заполнителя (песок) и воды в заданной пропорции в соответствии с потребностями проекта. При затвердевании эти материалы становятся однородной массой.

  • Конструкции из простого цементного бетона обладают высокой прочностью на сжатие, но почти не имеют прочности на растяжение.

  • Таким образом, простой цементный бетон в основном используется в дорогах и бетонных блоках для стен, поскольку эти конструкции подвержены сжимающим нагрузкам.

Железобетон - это простой цементный бетон со стальными стержнями, которые обеспечивают дополнительную прочность на растяжение. Это наиболее распространенный тип бетона, используемый в строительстве, который применяется не только в зданиях, но и в таких конструкциях, как резервуары для воды.

Предварительно напряженный бетон предварительно нагружают путем приложения сжимающего напряжения до того, как он подвергнется какой-либо нагрузке, кроме собственного веса. Сжатие достигается за счет растяжения арматуры из высокопрочной стали в объеме бетона перед приложением внешних нагрузок.Это улучшает его производительность после ввода в эксплуатацию.

В следующей таблице приведены преимущества и недостатки бетонных конструкций:


Стальная конструкция

Сталь - это сплав железа, углерода и других элементов. В зависимости от химического состава она классифицируется как низкоуглеродистая сталь, среднеуглеродистая сталь, высокоуглеродистая сталь, низколегированная сталь или высоколегированная сталь.

Как следует из названия, конструкционная сталь - это категория стали, используемой в строительной отрасли .Профили и свойства конструкционной стали регулируются такими стандартами, как стандарты Американского института стальных конструкций (AISC).

  • Большинство профилей из конструкционной стали представляют собой удлиненные балки определенного поперечного сечения.

  • Самая распространенная форма - двутавровая балка, которая очень жесткая по отношению к площади поперечного сечения. Таким образом, он может выдерживать высокие нагрузки без деформаций

В следующих таблицах обобщены преимущества и недостатки стальных конструкций:


Прямое сравнение бетона и стали

Оба материала обладают многочисленными преимуществами, как описано в предыдущих разделах.При выборе между бетонной конструкцией и стальной конструкцией можно ожидать следующих различий:

Наиболее подходящий строительный материал для вашего здания определяется потребностями конкретного проекта. Например, бетон позволяет снизить затраты на строительство в обмен на более длительное время строительства, тогда как сталь предпочтительнее, когда приоритетом является быстрое строительство. В случаях, когда пространство ограничено, сталь экономит место по сравнению с более громоздкой бетонной конструкцией.

Бетонная надстройка и основание - сколы и расслоения - Протокол Ltbp - Fld-Dc-Vic-004 - Протоколы программы долгосрочных характеристик моста (LTBP), версия 1, январь 2016 г.

Отчетность

1.

Собранные данные

1,1 Описание и расположение сколов и отслоений на бетонных надстройках и основаниях.

2.

Требования к оборудованию и персоналу на объекте

2,1 Оснащение:
2.1.1 PRE-PL-LO-004, План личного здоровья и безопасности.
2.1,2 Лестница, платформа доступа, поисковая машина, автовышка, подъемник для людей и / или оборудование с большим вылетом (при необходимости).
2.1.3 Звуковой молоток.
2.1.4 Проволочная щетка или ручная метла.
2.1.5 Рулетка.
2.1.6 Складывающееся правило шириной 6 футов.
2.1.7 Суппорт.
2.1.8 Вейдерсы или лодка (при необходимости).
2.1.9 Лазерный измерительный прибор (опция).
2.1.10 Временный маркер.
2.1.11 Фотоаппарат цифровой.
2.1.12 Карандаш, блокнот, буфер обмена.
2,2 Персонал: PRE-PL-LO-005, Квалификация персонала.

3.

Методология

3,1 Используйте систему сегментации и нумерации (FLD-OP-SC-002, Структурная сегментация и система идентификации элементов) для обнаружения и документирования дефектов по уникальному идентификатору элемента.
3.2 Используйте FLD-OP-SC-003, Определение местного происхождения для элементов, чтобы установить локальное происхождение для каждого элемента надстройки и подструктуры. Установите две соответствующие оси координат для каждой грани каждого оцениваемого элемента.
3,3 Очистка: Используйте металлическую щетку или ручную щетку, чтобы очистить бетонный элемент, удалив щеткой весь мусор, чтобы все дефекты были видны.
3,4 Измерение, регистрация и оценка характеристик сколов и отслоений:
3.4.1 В случае любой области подозрения на дефект ударьте по бетонной поверхности звуковым молотком и прислушайтесь к любым пустотам в бетоне; удалите рыхлый бетон.
3.4,2 Отметьте границы каждой области отслоения или отслаивания на элементе временным маркером и отметьте углы прямоугольника, охватывающего максимальную длину и максимальную ширину зоны отслоения или отслаивания.
3.4.3 Измерьте и запишите размеры каждой области отслоения или скола при максимальной длине и ширине.
3.4,4 Для каждой области отслоения или отслаивания элемента укажите, на каком элементе надстройки или подконструкции (FLD-OP-SC-002, Система сегментации конструкции и идентификации элементов) и на какой области элемента находится отслоение или отслоение. Используя локальное начало элемента как точку (0,0,0), определите и запишите координаты четырех углов прямоугольника.
3,5 Для каждого экземпляра открытой стальной арматуры и арматуры или жил:
3.5,1 Запишите тип и уникальный идентификатор элемента, в котором обнажается стальная арматура и / или арматура или пряди.
3.5.2 Отметьте длину открытой стальной арматуры и / или жил или жил временным маркером и сфотографируйте повреждения.
3.5.3 Измерьте длину оголенной стальной арматуры и / или арматуры или жил.
3.5.4 Задокументируйте расположение обнаженной стальной арматуры и / или арматуры или жил, определив и записав координаты начала и конца затронутой части элемента.
3.5.5 Очистите проволочной щеткой, измерьте и запишите величину потери сечения в оголенной стальной арматуре и / или в жилах или прядях (если применимо).При необходимости получите исходное поперечное сечение из существующей документации на мост (PRE-ED-BD-001, Планы и спецификации для проектирования и строительства моста).
3,6 Документирование дефектов:
3.6.1 Сфотографируйте дефекты с помощью FLD-DC-PH-002 «Фотографирование для документирования» и создайте журнал фотографий.
3.6.2 Используйте эскизы, чтобы задокументировать сколы и отслоения, а также дополнить фотографии.
3,7 Хранение данных, документов и изображений:
3.7.1 FLD-DS-LS-001, Хранилище данных, документов и изображений - локальное, для локального хранилища.
3.7.2 FLD-DS-RS-001, Хранение данных, документов и изображений - удаленное, для удаленного хранения.
3,8 : передайте все метаданные, данные, документы и изображения в Федеральное управление шоссейных дорог (FHWA) и / или загрузите все метаданные, данные, документы и изображения в портал моста Long-Term Bridge Performance (LTBP).

4.

Таблица сбора данных

4,1 Стол:
Кодекс штата
# Имя поля Тип данных Точность Установка Описание поля Цвет строки
1 Государство

Текст

; е.г., Вирджиния = VA

Зеленый

2 Структурный номер НБИ

Текст

Поз. 8, структурный номер; из NBI Coding Guide

Зеленый

3 Название структуры

Текст

Описательное название моста; е.г., Маршрут 15 СБ над I – 66

Зеленый

4 Название протокола

Текст

Название протокола

Зеленый

5 Версия протокола

Текст

Месяц и год

Месяц и год публикации версии протокола; е.г., май 2015

Зеленый

6 Персонал, выполняющий сбор данных

Текст

Имя (имена) Фамилия (имена)

Зеленый

7 Дата сбора данных

Текст

Точная дата

мм / дд / гггг

Зеленый

На сколы и отслоения

Розовый

8 Расположение дефекта: тип элемента и идентификатор

Текст

Пример: пирс P1; оценивать каждый элемент индивидуально и записывать данные по каждому отдельному дефекту

Синий

9 Расположение дефекта на элементе

Текст

Пример: верх крышки пирса

Желтый

10 Тип дефекта

Текст

Расслоение
Выкол

Желтый

11 Пара координат, используемая для определения дефекта на элементе

Текст

( x , y ), ( x , z ) или ( y , z )

Желтый

12 Расположение угла 1

Номер

1

дюйм.

( x , y ) координаты четырех углов прямоугольника, охватывающего поврежденную область

Желтый

13 Расположение угла 2

Номер

1

дюйма

Желтый

14 Расположение угла 3

Номер

1

дюйм.

Желтый

15 Расположение угла 4

Номер

1

дюйма

Желтый

16 Максимальная длина дефекта

Номер

1

дюйм.

Желтый

17 Максимальная ширина дефекта

Номер

1

дюйма

Желтый

18 Максимальная глубина дефекта

Номер

0.125

дюйма

Желтый

19 Фото и / или эскизы дефектов

BLOB

Документируйте типичные дефекты с фотографиями и / или эскизами

Желтый

20 Комментарии

Текст

Оранжевый

Для открытой стальной арматуры и / или сухожилий / прядей

Розовый

21 Расположение дефекта: тип элемента и идентификатор

Текст

Пример: ферма 1A; оценивать каждый элемент индивидуально и записывать данные по каждому отдельному дефекту

Синий

22 Расположение дефекта на элементе

Текст

Пример: нижний фланец балки

Желтый

23 Состояние арматурных и / или предварительно напряженных прядей или арматуры

Текст

Видимая корродированная секция,
Потеря раздела, и / или
Другое (уточняйте в комментариях)

Желтый

24 Местоположение начала дефекта: x - координата

Номер

1

дюйм.

Измерено от локального источника элемента до начала дефекта

Желтый

25 Местоположение конца дефекта: x ‑ координата

Номер

1

дюйма

Измерено от локального начала элемента до конца дефекта

Желтый

26 Длина дефекта

Номер

1

дюйм.

Желтый

27 Фото дефекта

BLOB

Документируйте типичные дефекты с фотографиями и / или эскизами

Желтый

28 Комментарии

Текст

Оранжевый

4.2 Ключ стола:
Описание столбцов

#

Порядковый номер элемента данных

Имя поля

Имя поля данных

Тип данных

Тип данных, например текст, число, предопределенный список, большой двоичный объект (BLOB) или файл PDF

Точность

Точность записи данных

Шт.

Единица измерения, в которой производятся и регистрируются измерения

Описание поля

Комментарий к данным или списку элементов в заранее определенном списке
Клавиша цвета строки

Зеленый

Элементы данных вводятся только один раз для каждого протокола за каждый день применения протокола

Розовый

Логическая разбивка данных по элементам или типам дефектов (используется не всегда)

Синий

Данные, идентифицирующие оцениваемый элемент или тип идентифицируемого дефекта

Желтый

Данные LTBP сообщаются индивидуально для каждого обнаруженного элемента или дефекта

Оранжевый

Комментарии к сбору данных или введенным данным

5.

Критерии проверки данных

5,1 Сравните измерения с измерениями при предыдущих проверках той же конструкции, чтобы убедиться, что значения имеют смысл.
5,2 Сравните измерения с фотодокументацией, чтобы убедиться, что результаты, показанные на фотографиях, соответствуют измеренным объектам.
5,3 Если состояние элемента улучшилось по сравнению с состоянием, задокументированным при предыдущей проверке, обратитесь в Государственный департамент транспорта, чтобы определить, проводились ли какие-либо действия по техническому обслуживанию, ремонту и / или консервации моста. Если да, задокументируйте эти действия по техническому обслуживанию, ремонту и / или консервации мостов, используя соответствующие протоколы.

6.

Комментарий / справочная информация

6,1 Этот протокол предоставляет руководство по обнаружению и измерению степени сколов и расслоений на бетонных элементах надстройки и подконструкции.
6,2 Выкол - это углубление в бетоне, вызванное отделением части поверхностного бетона, открывающее трещину, параллельную поверхности или слегка наклоненную к ней.Расслоение - это разделение поверхности бетона на слои. Выкрашивание и расслоение могут иметь множество различных причин, в том числе следующие:
6.2.1 Столкновения.
6.2.2 Землетрясений.
6.2.3 Перенапряжения.
6.2.4 Щелочно-кремнеземная реакция (ASR).
6.2.5 Коррозия арматуры / предварительного напряжения.
6.2.6 Образование эттрингита.
6.2.7 Цикл замораживания-оттаивания.
6,3 Выколы идентифицируются по потере бетонного материала с поверхности и могут достигать нескольких дюймов в глубину. Отслоение может в конечном итоге привести к потере материала (т. Е. Стать сколам). Оба дефекта могут изменить структурные характеристики компонента или подвергнуть арматуру или предварительно напряженные жилы / пряди воздействию коррозионных агентов.

7.

Список литературы

7,1 Протоколы LTBP:
7.1.1 PRE-PL-LO-004, План личного здоровья и безопасности.
7.1.2 PRE-PL-LO-005, Квалификация персонала.
7.1,3 PRE-ED-BD-001, Планы и спецификации для проектирования и строительства мостов.
7.1.4 FLD-OP-SC-002, Система сегментации структуры и идентификации элементов.
7.1.5 FLD-OP-SC-003, Определение местного происхождения элементов.
7.1,6 FLD-DC-PH-002, Фотографирование для целей документации.
7.1.7 FLD-DS-LS-001, Хранение данных, документов и изображений - локальное.
7.1.8 FLD-DS-RS-001, Хранение данных, документов и изображений - удаленное.
7,2 Внешний:
7.2,1 FHWA-NHI-12-053, Справочное руководство для инспектора мостов, Федеральное управление шоссейных дорог, Вашингтон, округ Колумбия, 2012.

Монтаж башенного крана и начало работ по бетонному надстройке

6 декабря 2018 г.

Большой башенный кран на улице Рой-стрит был установлен на прошлой неделе, что позволяет подрядчику перемещать большие и тяжелые предметы по площадке, например, сталь и большие трубы.

Теперь, когда выемка и вывоз всего грунта завершены, подрядчик готовит дно ямы для первой заливки бетона. Это включает в себя следующие шаги:

  • Монтаж новых инженерных сетей. Все инженерные коммуникации, расположенные ниже уровня земли, которые будут обслуживать новое здание, должны быть проложены ниже бетонной поверхности, так же как и водостоки, капающие с автомобилей. Коммунальные линии, установленные на прошлой неделе, включают новые линии сточных вод, новые отводы ливневых вод и новые водопроводы).
  • После того, как эта работа будет завершена, следующим шагом будет гидроизоляция дна вырытой ямы. Установка гидроизоляционной мембраны началась на прошлой неделе на самом нижнем уровне гаража.
  • Следующий шаг - установка большого количества арматуры вокруг участка. Арматура - это конструктивный термин, обозначающий армированные стальные стержни, стальной стержень или сетку из стальных проволок, используемых в качестве натяжного устройства в железобетоне для усиления и поддержки бетона при растяжении. Бетон прочен на сжатие, но имеет слабую прочность на разрыв.Арматура значительно увеличивает прочность конструкции на разрыв. Подрядчик должен установить эту арматуру в соответствии с проектом инженеров-строителей, прежде чем на нее можно будет заливать бетон. Монтаж арматуры проверяется как независимым инспектором, так и инженером-строителем. После утверждения территория очищается для первой строительной заливки, которая будет нижним этажом гаража.

На этой неделе была смонтирована арматура для первой элеваторной группы.На этой неделе готовится к установке арматуры второй элеваторный блок.

Монтаж гидроизоляции и арматуры займет большую часть декабря, первая заливка бетона запланирована на первую субботу января. Заливка бетона была отложена и перенесена, чтобы не мешать движению на праздничных мероприятиях Сиэтлского центра, таких как «Щелкунчик». Чтобы быть эффективными и не повлиять на мероприятия центра Сиэтла, в январе будет три больших бетонных заливки, запланированных на первые 3 субботы месяца.Мы сообщим больше о том, как это будет выглядеть, по мере приближения к дате, но ожидаем, что 3 rd Avenue будет закрыт весь день в эти 3 субботы.

Бетон против стали - Designing Buildings Wiki

Бетон - это традиционно используемый материал для строительства, в то время как сталь сейчас набирает обороты из-за своей гибкости и сокращения времени строительства. Как бетонные, так и стальные каркасные конструкции имеют проблемы с окружающей средой, связанные с их использованием, включая высокие затраты энергии при их производстве.

Бетон имеет ряд преимуществ; в смесь могут быть включены отходы, такие как GGBS (измельченный гранулированный доменный шлак) и PFA (пылевидная топливная зола). Кроме того, предпринимаются шаги для оценки потенциала использования вторичного бетона, однако такие проблемы, как влажность и изменчивость материала, диктуют, что это экономически нецелесообразно.

Сталь, имеющая длительное время выполнения заказа, известна своим быстрым монтажом на стройплощадке. Однако сталь нуждается в огнезащите, тогда как бетону она присуща.Предварительное изготовление стали позволяет наносить тонкопленочные вспучивающиеся покрытия за пределами строительной площадки.

Эффективность бетонных конструкций повышается за счет внедрения гибридных решений и инноваций в опалубке, таких как самоподъемные формы. Использование сборных железобетонных конструкций также может помочь значительно сократить время строительства, особенно там, где вертикальные элементы считаются основным ограничением.

Жертвенные зонды могут быть встроены в бетон для определения прочности в раннем возрасте, и это, вероятно, поможет в дальнейшем улучшении строительных методологий.

Сталь, которая быстро возводится, позволяет быстрее заселить здание. Кроме того, возможно снижение трудозатрат за счет высыхания формы по сравнению с бетоном.

Конструкция стального каркаса сравнительно легкая, на шестьдесят процентов легче, чем аналогичное решение с железобетонным каркасом, что может позволить использовать менее дорогую систему фундамента. Кроме того, модификацию здания иногда можно облегчить простым удалением элемента из конструкционной стали.

Какой строительный материал лучше? Бетон или сталь?

До современной инженерии и способности манипулировать бетоном и сталью мир архитектуры состоял из дерева, сырца, соломы и пещерных жилищ. Мы прошли долгий путь. Сегодняшние города открывают небеса, перемежаемые зданиями настолько высокими и строгими, что даже гиды по архитектурным экскурсиям иногда испытывают боль в шее.

Итак, какой материал сегодня доминирует в мире развития - бетон или сталь?

Оба имеют множество преимуществ.Что касается того, лучше или нет, Buildings позволяет определить, на чьей вы стороне.

1. Безопасность

Бетон:

Недавнее заявление разработчика Ground Zero Ларри Сильверстайна относительно мер безопасности в новом здании 7 Всемирного торгового центра (WTC) перекликается с тем, что бетонная промышленность говорила на протяжении многих лет: бетон безопаснее.

Ядро здания (где расположены лифты, лестницы и энергосистемы) будет заключено в бетон толщиной 2 фута для защиты в случае пожара или террористического нападения.«Монолитный железобетон обеспечивает исключительную устойчивость к взрыву и / или ударам. Более того, он может выдерживать очень высокие температуры в результате пожара в течение длительного времени без потери структурной целостности », - говорит Альфред Дж. Героса, президент Concrete Alliance Inc., Нью-Йорк.

Бетон не требует дополнительных противопожарных обработок, чтобы соответствовать строгим нормам пожарной безопасности , и хорошо показывает себя во время стихийных бедствий и техногенных катастроф. Из-за присущей бетону тяжести, массы и прочности здания, построенные из монолитного железобетона, могут противостоять ветрам со скоростью более 200 миль в час и хорошо работать даже под воздействием летящих обломков.

Популярная статья: Как пройти ежегодную пожарную инспекцию

При правильном проектировании, проектировании и строительстве кажущиеся жесткими конструкции, построенные из бетона, могут демонстрировать повышенную пластичность - необходимость в зонах, подверженных сейсмической активности. Однако, по данным Portland Cement Association (PCA) из Скоки, штат Иллинойс, характеристики любого здания во время землетрясения во многом зависят от конструкции, а не от материала, используемого при строительстве.

Сталь:

Хотя в недавних отчетах Национального института стандартов и технологий говорится, что причиной обрушения башен Всемирного торгового центра является снижение структурной целостности стали, виноваты реактивные пожары. Эксперты признают, что сталь может размягчаться и плавиться при воздействии чрезвычайно высоких температур.

Однако с добавлением пассивной противопожарной защиты , такой как противопожарная защита распылением, здания, построенные из конструкционной стали, могут выдерживать более высокие температуры и, следовательно, обеспечивать дополнительную безопасность.

Не основывайте свое мнение об эффективности стали на основе событий 9/11 . В октябрьской 2003 г. в статье Modern Steel Construction « Взрывостойкая конструкция со структурной сталью » авторы Анатол Лонгиноу и Фарид Альфавакхири вспоминают атаку ЦМТ в 1993 г. .

В статье указано, что внутренняя избыточность стальных каркасов предотвратила обрушение конструкции. «Мы видим множество конструкций, построенных с учетом прогрессирующего обрушения для условий взрыва, которые очень эффективно и очень экономично спроектированы из стали», - объясняет Джон П.Кросс, вице-президент по маркетингу, Американский институт стальных конструкций, Чикаго.

Прочность и пластичность стали в сочетании с надежной конструкцией и дизайном делают ее безопасным выбором в сейсмических зонах. «Стальной каркас очень хорошо выдерживает высокие [ветровые] нагрузки, потому что он пластичный, а это означает, что он способен изгибаться, не ломаясь, и может поглощать такую ​​энергию», - говорит Ларри Уильямс, президент компании Steel в Вашингтоне, округ Колумбия. Каркас Alliance из холодногнутой стали.

2. Стоимость

Бетон:

Это правда: цены на строительные материалы подскочили. Однако стоимость товарного бетона остается относительно стабильной, и, по словам Эда Алсамсама, менеджера PCA по зданиям и специальным конструкциям, даже увеличение стоимости стали оказало минимальное влияние на проекты строительства железобетонных конструкций. «Цены на бетон остаются очень стабильными, несмотря на колебания и существенное повышение цен на другие строительные материалы», - говорит он.

В то время как монолитная бетонная конструкция может быть дороже в начале строительства, окупаемость инвестиций может уменьшить разницу в стоимости.

По словам Геросы, «страховые компании признают преимущества монолитного железобетонного офисного здания, потому что вышеупомянутые преимущества - повышенная безопасность и структурная целостность - уменьшают ответственность с их стороны. Страховые компании также сообщают, что владельцы и застройщики монолитной офисной башни класса А с железобетонным каркасом с бетонным сердечником и более широкой выходной лестницей будут ежегодно экономить почти 25 процентов на стоимости страхования имущества.”

Сталь:

Важной новостью в развитии стали цены на сталь. И хотя с ноября 2003 года цены на конструкционную сталь выросли на 50 процентов по сравнению с ценами на прокат, такие эксперты, как Кросс, подчеркивают, что конструкционная сталь составляет менее 20 процентов всей стали, используемой в строительстве.

Тенденции: Машинное обучение: 5 шагов по оптимизации вашего предприятия с помощью аналитики данных

«Если вы посмотрите на общее влияние на стоимость проекта, в прошлом году мы видели, что затраты на проект выросли примерно на 10 процентов, как В результате увеличилось на все видов строительных материалов.Увеличение стоимости системы несущего каркаса составляет менее 2 процентов от 10-процентного увеличения стоимости проекта », - объясняет Кросс.

И, несмотря на то, что говорят некоторые эксперты по бетону, если вы думали, что избежите роста цен на сталь, выбрав железобетон, подумайте еще раз, - говорит Кросс. «Стоимость системы бетонного каркаса выросла примерно так же, как стоимость системы стального каркаса», - добавляет он. Чтобы получить точные показания , какой материал является наиболее экономичным, анализируйте текущие цены на стальные и бетонные каркасы для каждого проекта.И помните, по словам Уильямса, «2004 год был не лучшим годом для любого строительного материала ».

3. Наличие материала

Бетон:

Осенью 2004 года многие штаты сообщали о нехватке цемента, основного связующего ингредиента, используемого в бетоне. Ураганы во Флориде и нетипичные уровни зимней строительной активности привели к увеличению спроса и сокращению предложения.

Согласно PCA, другие факторы, способствующие дефициту, - это стоимость доставки и ограниченная доступность транспортных судов.Ввиду того, что импортный цемент дополняет внутренние поставки, стремительный рост тарифов на доставку и ограниченный объем грузовых перевозок привели к более высоким затратам и ненадежным поставкам.

Связано: подготовьте свое здание к урагану, пока еще не поздно «Застройщики используют здания с бетонным каркасом в каждом строительном секторе и рассчитывают на бетон для стабильной цены и доступности на региональном уровне», - говорит Алсамсам.Цементные компании стремительно расширяются, и ожидается, что внутренние мощности увеличатся к 2008 году.

Сталь:

В последнее время вопрос о наличии стали был предметом более чем нескольких разговоров, причем вину возлагали на постоянно расширяющуюся строительную деятельность в Азии. такие страны, как Китай. Однако специалисты черной металлургии стремятся развеять миф о том, что стали просто не хватать на все.

«За последний год было много неправильных представлений о доступности материалов», - говорит Кросс.«Недостатка нет. Промышленность металлоконструкций США может производить 6 миллионов тонн конструкционной стали в год. В 2004 году мы использовали около 4 миллионов тонн конструкционной продукции с широким фланцем, что означает, что у нас, безусловно, есть достаточные мощности для удовлетворения любого роста в обозримом будущем. Конструкционная сталь легко доступна ».

4. Планирование строительства

Бетон:

Старая поговорка «время - деньги» никогда не была более верной, чем когда говорилось о графиках строительства.По словам Геросы, «здания из бетона почти всегда можно построить быстрее. По сравнению со конструкционной сталью иногда в два раза быстрее. В монолитных зданиях из железобетона нередко поднимаются на один этаж через день. Разработчики могут быстрее завершить работу, получить прибыль, окупить капитал и перейти к следующему проекту ».

Популярный процесс строительства, который описывает Героса, известен как двухдневный цикл. Роберт А. Ледвит, коммерческий директор и финансовый секретарь-казначей местного профсоюза работников металлургической промышленности № 46 в Нью-Йорке и арматурных рабочих, объясняет: «Двухдневный цикл - очень трудоемкая операция.При двухдневном цикле мы можем [заливать] до 20 000 квадратных футов площади каждые 2 дня ».

Более быстрое завершение строительства из-за двухдневного цикла дает значительные преимущества. «Это нечто совершенно уникальное для бетонного строительства. Они освоили это в Нью-Йорке, а города Чикаго и Лос-Анджелес стремятся соответствовать этому, поскольку их доступность к центру города со строительными кранами, оборудованием и площадками становится все меньше и более ограниченными », - говорит Alsamsam.

Посмотрите, кто числится под № 1: Здания ENERGY STAR: 10 лучших городов

«Когда эти грузовики с готовой смесью появляются на месте, им нужно очень быстро приехать, выгрузить и уехать». Чем быстрее будет завершено строительство, тем раньше владелец разрешит заселение и начнет собирать доход с арендаторов.

Сталь:

В то время как двухдневный цикл бетона может показаться неоспоримым преимуществом, сталь сама по себе дает множество конструктивных преимуществ.

«Мы считаем, что системы стального каркаса - это путь в будущее», - говорит Кросс.«Мы считаем, что они приводят к ускоренному графику. Мы также считаем, что качество повышается за счет изготовления вне строительной площадки, и что возможности повышения производительности, существующие в строительстве, могут быть лучше всего решены при изготовлении за пределами площадки за счет сокращения фактического времени на месте и строительства на месте ».

Достижения в информационном моделировании зданий интегрировали проектирование, детализацию и производство стали, что привело к ускорению процесса. Программы проектирования и пакеты САПР могут передавать информацию через нейтральную базу данных CIS / 2 в виде трехмерной модели в программы детализации и изготовления цехов.

«Это буквально сокращает стальную часть графика проектов на 40 или 50 процентов», - говорит Кросс о достижениях в области взаимодействия. Такая производительность увеличивает позиционирование стали как жизнеспособного строительного материала как сейчас, так и в будущем.

5. Возможности проектирования

Бетон:

Бетонные здания принимают форму - самые разные формы - повсюду. «Помните, бетон ищет форму», - говорит Героса. «Из бетона можно вылепить что угодно; вот почему Гуггенхайм был построен таким, каким он был.”

В дополнение к уникальной эстетике, достигаемой с помощью бетонной конструкции, эти здания предлагают некоторые очень реальные преимущества пространства. «Государственные и частные застройщики также должны понимать, что использование монолитного железобетона для каркаса высотного офисного здания позволит получить больше арендуемой площади из-за меньшей высоты этажа», - объясняет Героса.

Это не секрет для президента Дональда Трампа, здание застройщика Нью-Йорка на бывшей территории Chicago Sun-Times .Архитекторы Trump Intl. Hotel & Tower перешли с конструкционной стали на бетон, так что к зданию высотой 1125 футов можно было добавить еще два этажа.

При правильном проектировании бетонное здание может также предложить непрерывные перекрытия. «Прекрасным примером является новейшее офисное здание в Нью-Йорке с 45-футовыми пролетами и потрясающим видом на парк», - говорит Алсамсам с 5-й авеню, 505,

Сталь:

«Сталь имеет самую высокую прочность - - удельный вес любого строительного материала », - говорит Уильямс.А благодаря новым методам строительства стальные здания остаются популярным выбором для офисных и многоквартирных застройщиков. Использование балочной плиты, ступенчатой ​​фермы и конструкции с зубчатыми балками обеспечивает меньшую высоту от пола до пола, чем обычно ожидается в зданиях из металлоконструкций.

Ищете длинные участки без столбцов? Сталь доставляет. «Сталь может обеспечивать очень длинные пролеты в конструкциях [и] очень открытые площадки без промежуточных колонн. Это очень гибкий материал с точки зрения различных способов удовлетворения требований дизайна, - говорит Кросс.

6. Экологические аспекты

Бетон:

Бетон - это материал, который часто закупается на месте и поэтому обычно требует минимального количества энергии для транспортировки на строительные площадки. Арматуру для бетона часто производят из переработанной стали. По окончании срока службы бетон можно раздробить и переработать, но переработанный материал нельзя использовать для нового строительного бетона.

Сталь:

Согласно британской публикации Building , 85% стали перерабатывается, что облегчается тем, что в процессе сортировки стали используются магниты.Новая сталь, сделанная из стального лома, потребляет около одной трети энергии, необходимой для производства стали из первичных материалов.