Файл: Шахназарян С.Х. Возведение зданий методом подъема этажей и перекрытий. Исследования, проектирование, строительство.pdf

Рис. 111.13. Конструктивная схе­ ма 12-этажного жилого здания

Рис. 111.14. Конструкция ствола железобетонной шахты 12-этаж­ ного здания

кой стволов шахт на одном уровне, что п учтено при про­ ектировании фундаментов 12-этажных зданий. Неодина­ ковая жесткость стволов двух шахт может явиться след­ ствием неоднородности бетона и других технологических факторов. С учетом этого обстоятельства в расчетах на кручение предполагалось, что жесткости двух шахт от­ личаются друг от друга на 15%.

Каркас состоит из 32 сборных пятиярусных железо­ бетонных колонн и безбалочных бескапительных плит перекрытий.

Колонны первого яруса длиной 14,85 м, сечением 45X45 см из тяжелого железобетона марки 400. Колон­ ны верхних ярусов сечением 40X4:0 см из тяжелого же­ лезобетона марки 300. При этом колонны верхних трех ярусов имеют длину 5,89 м, за исключением колонн по­ следнего яруса, длина которых 5,43 м. Длина и число

76

ярусов предопределялись условиями устойчивости и проч­ ности колонн с применением гидрозлектроподъемнііков, устанавливаемых на их торцах. С целью жесткого соеди­ нения плит перекрытий с колоннами в последних на уровне проектных положений этажей предусмотрены за­ кладные части, состоящие из решеток и обойм, изго­ товленных из полосовой стали. Под закладными частя­ ми в колоннах оставлены сквозные отверстия для шты­ рей, на которые опираются плиты перекрытий. Отверстия в колоннах оставлены также в местах, необходимых для временного крепления плит перекрытий, согласно раз­ работанной технологии монтажа здания. На уровне ниж­ них граней отверстий в тело колонн втапливаются ко­ ротыши в виде тавров для равномерной передачи усилий от штырей на колонны. Расстояние между отверстиями для штырей принято с учетом толщины пакета одновременно поднимаемых плит, высоты штыря, а также техно­ логического допуска порядка 5 см, необходимого для установки нижнего штыря. Размеры самих отверстий 7,5X13 см назначаются минимальными как в плане, так и по высоте из условия удобства установки на место за­ кладного штыря.

С целью уменьшения свободной длины колонн перво­ го яруса предпоследнюю плиту пакета временно соединя­ ют с колоннами, в связи с чем свободная длина колонн уменьшается на высоту пакета из одиннадцати плит. Для этого на уровне верха одиннадцатой плиты пакета в колоннах предусматривались стальные закладные час­ ти с обоймами. До изготовления кровельной плиты паке­

связи удаляли. Особенности проектирования колонн бу­ дут изложены в дальнейшем при рассмотрении конструк­ ций усовершенствованных 12-этажных зданий.

Плиты перекрытий — цельные в пределах этажа, об­ щей площадью порядка 900 м2, из бетона марки 200, объемной массой 1,8 т]мъ, толщиной 18 см, с размерами в плане, указанными на рис. III. 13. Пролеты плит пере­ крытий приняты 5; 6; 6,4 м, а консоли плит по перимет­ ру —1,6 и 1,9 м, что обусловлено архитектурно-планиро­ вочным решением здания. Колонны при принятой форме здания в виде «спаренного трилистника» расположены не только по прямоугольной, но и по треугольной сетке.

77

Такое сочетание сеток не осложняет конструкции и про­ изводство работ в связи с применением безбалочных бескапптельиых плит перекрытий. Конструктивные осо­ бенности проектирования плит будут рассмотрены не­ сколько позже.

Плиты с колоннами соединяются с помощью стальных воротников. Воротники II конструкция сопряжения плит с колоннами для рассматриваемых здесь первых экспе­ риментальных 12-этажных зданий были приняты такими же, как и для 9-этажных жилых зданий (см. § 5). Мо­ дернизированные конструкции воротников и узлов сое­ динения плит перекрытий с колоннами будут описаны ниже при рассмотрении усовершенствованных 12-этаж­ ных зданий.

Пространственная устойчивость здания обеспечива­ ется совместной работой двух железобетонных шахт лестничных клеток с каркасом, соединение которых осу­ ществляется шарнирно через консольные вылеты безба­ лочных плит перекрытий всех этажей.

Ствол железобетонной шахты (рис. III.14) представ­ ляет собой тонкостенный цилиндр кольцевого сечения с наружным диаметром 7 м и толщиной стенок 26 см из бетона марки 300. Для унификации конструкций, опа­ лубки для возведения ствола и облегчения производства работ толщина стенок по высоте ствола шахты сохраня­ ется постоянной. В стенах шахты предусмотрены окон­ ные II дверные проемы, осп которых по отношению друг к другу в плане располагаются под углом 120°. Располо­ жение проемов по высоте ствола шахты регулярное, од­ норядное. С целью повышения прочности ствола, ослаб­ ленного проемами, п понижения влияния концентрации напряжений простенки шахт по всей высоте имеют утол­ щения, доходящие до 50 см.

Шахта армируется продольной (рабочей) и кольцевой арматурой, расположенной по наружной и внутренней граням ствола. Продольная арматура стыкуется с арма­ турными выпусками фундамента. Армирование произво­ дится стержнями периодического профиля. Сечение про­ дольной арматуры в соответствии с напряженным состо­ янием шахты уменьшается от основания к вершине ство­ ла, что достигается варьированием диаметра продольной арматуры в пределах от 28 до 16 мм. По конструктив­ ным соображениям продольная арматура, требуемая по расчету для участков, ослабленных проемами, сосредо-

78

точивается в утолщенных простенках. Кольцевую арма­ туру диаметром 10 мм устанавливают по высоте ствола с шагом 20 см. Перемычки над проемами армируют стержнями диаметром 25 мм, которые заанкеривают в простенки. Поперечную арматуру перемычек выполня­ ют в виде парных замкнутых четырехсрезных хомутов. С целью соблюдения проектного расстояния продольную арматуру по наружным и внутренним граням ствола сое­ диняют односрезными S-образнымн хомутами. Кроме того, входящие углы проемов армируются коротышами из периодического профиля, устанавливаемыми под уг­ лом 45°. На наружных гранях ствола, в пяти местах, на уровне перекрытий каждого этажа устанавливают за­ кладные детали для крепления панелей к плитам пере­ крытий.

Статический п динамический расчет шахты, ослаб­ ленной проемами, произведен по теории стесненного кру­ чения и изгиба тонкостенных стержней В. 3. Власова с учетом [10, 57, 58] и результатов экспериментальных исследований, приведенных в § 19.

Каждая шахта и расположенные по ее периметру пять колонн имеют общий фундамент в виде круглой ребристой монолитной железобетонной плиты. Фунда­ менты под остальные колонны решены в виде отдельно стоящих железобетонных башмаков с удлиненными подколоннпками (рис. III.15). Фундаменты запроектированы из тяжелого бетона марки 200. Применение общего фун­ дамента под шахту и колонны приводит к увеличению устойчивости шахты на опрокидывание и к компактным размерам самих фундаментов. Фундаменты под шахты армированы нижними и верхними арматурными сетками с ячейками 20X20 см, образованными из стержней пери­ одического профиля. В фундаментных плитах под пери­ метрально расположенными колоннами предусмотрено дополнительное армирование для восприятия местных сосредоточенных нагрузок. Для уменьшения концентра­ ции напряжений и более равной передачи усилий в месте сопряжения ствола шахты е фундаментом предусматри­ вается плавный переход в виде железобетонного вута, размеры которого назначаются конструктивно.

Поверху подколонники отдельно стоящих фундамен­ тов и фундаментов под шахты соединяются между собой обвязочными балками, обеспечивающими совместную работу всех элементов фундамента при действии гори­

79

зонтальных нагрузок. Обвязочные балки, расположенные по контуру, одновременно являются фундаментами под наружные стены первого этажа здания (см. рис. III.16).

Применение монолитных фундаментов с удлиненны­ ми подколонннкамн, обусловленное различными отмет­ ками поверхности скального основания в пределах стро­ ительной площадки, позволяет сохранить постоянную

Рис. II1.15. Конструктивное решение фундаментов 12-этажного жило­ го здания

а — план фундаментов; 6 — продольный разрез фундаментов; в — схема армиро­ вания фундаментов; / — фундамент под шахту и периметрально расположенные колонны; 2 — отдельно стоящий башмак с удлиненным подколонннком; 3 — об­

вязочная балка

80

I

Рис. III.16. Железобетонные конструкции лестниц и лифтов 12-этажного здания

1— лифтовая клетка шахтного типа из объемного железобетонного бло­

ка; 2 — основная площадка; 3 — промежуточная площадка; •/ — лестнич­ ный марш; 5 — вентиляционный канал; 6 — мусоропровод

отметку низа колонн при переменной высотеподколонников. Такое решение фундаментов дает возможность при­ менять унифицированные колонны при переменных от­ метках основания. С целью беспрепятственной укладки подземных коммуникационных каналов верхние грани подколонников обвязочных балок расположены на от­ метке —1 м.

Расчет фундаментов под шахты произведен по мето­ ду предельного равновесия с учетом обеспечения проч­ ности круглой плиты на скалывание при отсутствии по-

Рис. III.17. Деталь горизон­ тального стыка панелей и пли­ ты перекрытия 12-этажного зда­ ния

Рис. 111.18. Конструкция колонн 12-этажного здания

а —схема трехъяруспоі’і колонны; б — схема армирования колонны пер*

/—3 — соответственно колонны пер­ вого, второго и третьего ярусов

ш w

т

Узел 2

^5 I7J_

J V - f y

15 370 15

Наружные стены здания запроектированы из навес­ ных однослойных панелей заводского изготовления размерами на комнату. Панели с оконными блоками — из конструктивно теплоизоляционного бетона марки 75, объемной массой 1,2 т/лі3. Наружную сторону панелей облицовывают туфовыми плитами различного оттенка толщиной до 3 см; внутреннюю покрывают слоем из отделочного раствора толщиной 1—1,5 см. Панели арми­ руют сварными каркасами, которые располагают ш уровне верха н низа проема п по его сторонам. Каркасы и конструктивную арматуру изготавливают из проволоки диаметром 6 мм. Подъемные петли в количестве двух штук на панель заанкереиы в бетон с помощью крюков II коротышей. По верхним и нижним граням панели предусмотрены четыре закладные детали для ее крепле­ ния с плитами перекрытий. Панели толщиной 25 см из­ готавливаются стендовым способом «лицом вниз».

Деталь стыка двух стеновых панелей и плиты пере­ крытия представлена на рис. III.17. Верхняя стеновая панель 1 нижней гранью опирается на плиту перекры­ тия 2. Между верхней гранью нижней панели 3 и пли­ той 2 предусматривается зазор порядка 3 см. Соединение стеновой панели 3 с плитой перекрытия исключает воз­ можность горизонтального перемещения панелей и обес­ печивает свободную деформацию консоли плиты пере­ крытия без передачи нагрузки на нижние стеновые па­ нели. Таким образом, в разработанном конструктивном решении узла каждая плита перекрытия воспринимает всю вертикальную нагрузку только в пределах своего этажа, а стеновые панели работают как навесные.

Внутренние перегородки предусмотрены из пустоте­ лых пемзобетонных плит толщиной 6 см. Межкомнат­ ные— однослойные, межквартирные — двухслойные с воздушной прослойкой.

Полы в жилых комнатах и передних паркетные, в кухнях — из линолеума, а в санитарных узлах — из мет­ лахских плиток.

Кровля плоская, бесчердачная, неэксплуатируемая с внутренними водостоками. Водосточные трубы пропус­ каются внутри шахт лестнично-лифтовых клеток. Над шахтами, выше кровли предусмотрены надстройки для машинных помещений лифтов.

В 1971 г. в проект 12-этажного экспериментального 132-квартирного жилого здания, разработанного для

84