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

сейсмических районов, были внесены коренные измене­ ния с сохранением принятого ранее архитектурно-плани­ ровочного решения. Разработка усовершенствованного проекта была выполнена на основе ряда изобретений [41, 43, 44, 47, 48, 50, 69, 76], результатов научно-иссле­ довательских работ, проведенных авторами за период 1967—1971 гг. (см. § 18—24), с учетом технических воз­ можностей нового высокопроизводительного электроме­ ханического оборудования (см. § 17), а также опыта строительства нескольких экспериментальных зданий методом подъема этажей п перекрытий.

Существенным конструктивным изменениям в новом проекте подверглись колонны, плиты перекрытий, ворот­ ники и узлы крепления перекрытий с колоннами.

В связи с применением электромеханического подъ­ емного оборудования с подъемниками, устанавливаемы­ ми в любом заданном месте по высоте колонн (см.§ 17), вопрос выбора длины колонн определяется в основном технологией их изготовления, транспортировки и монта­ жа, а не условиями устойчивости колонн, как это имело место в случае применения оборудования с подъемника­ ми, устанавливаемыми на торцах колонн. В силу сказан­ ного представилось возможным для 12-этажного здания взамен пятиярусных колонн применить трехъярусные (рис. III. 18) с длиной 19,18 м в первом, 8,85 м — во вто­ ром и 9,83 м — в третьем ярусе. Длины второго и третьего ярусов колонн приняты наибольшими возможными исхо­ дя из условия максимальной грузоподъемности стрело­ вого крана, обслуживающего здание в процессе произ­ водства подъемно-монтажных работ, а также с учетом целесообразности расположения места стыка колонн в пределах средней трети высоты этажа соответствующего уровня и вне зон расположения отверстий под штырь.

Максимальные размеры сечения колонн ограничива­ ются конструкцией подъемника. При установке подъем­ ника на торцах колонн ограничивается один, а при уста­ новке в любом другом месте — оба размера поперечно­ го сечения колонн. При применяемых в настоящее время электромеханических подъемниках, перемещающихся вдоль колонн, максимальные размеры поперечного сече­ ния колонн с учетом допусков не могут превышать 45 см. В связи с этим и учитывая ограничения максимального процента армирования (3%), а также целесообразность применения однотипных закладных элементов для сты-

85

ков, сечения колонн первого яруса на участке длиной 13,9 м приняты равными 45X45 см, а на остальном уча­ стке— 40X40 см. Сечения колонн второго н третьего ярусов также приняты равными 40X40 см. По эстетичес­ ким соображениям переход сечения в колоннах первого яруса осуществляется в пределах толщины плиты пере­ крытия. Расчет колонн выполнен в соответствии с тре-

26,26

Рис. III.19. Подъемно-монтажная схема возведения 12-этажного здания.

возведения здания

86

бованпями действующих нормативных положений [57, 58] с учетом особенностей нх работы в подъемно-мон­ тажный период. Способ определения расчетной гибкости колони в процессе возведения здания приведен в § 3, 5 и 7. Армирование колонн произведено вязаными карка­ сами со стержневой продольной арматурой. Неодинако­ вый шаг хомутов по длине колони вызван необходимо­ стью оставления отверстий для штырей и учащенным косвенным армированием ослабленных участков. Кос­ венное армирование бетона под штырями не потребова­ лось, так как нагрузка от штыря передавалась на бетон через жесткую закладную деталь, обеспечивающую рав­ номерное загружение бетона в месте контакта. В торцах колонн соответственно с требованиями действующих норм предусмотрено многорядное сетчатое армирование. Нетрудно заметить, что в новом конструктивном реше­ нии, помимо значительного увеличения длины колонн, упразднены закладные части с обоймами, которые ранее применялись для соединения плит перекрытий с колон­ нами. В связи с применением удлиненных колонн коли­

нах (с учетом подъема трех плит вместо двух) — до 192 против 416 отверстий. Подъемно-монтажная схема воз­ ведения 12-этажного здания приведена на рис. III. 19.

Плиты перекрытий являются основными несущими элементами здания, воспринимающими все вертикаль­ ные нагрузки в пределах своих этажей и передающими нх на колонны. Плиты по всему периметру проектируют­ ся с консолями, которые служат для уменьшения про­ летных моментов и размещения воротников крайних ко­ лонн. С целью создания гибкой связи между плитой пе­ рекрытия и шахтой консоли в плитах предусматриваются и в зоне расположения шахт. Плиты перекрытий выпол­ няют также роль ригелей пространственной рамно-свя- зевой системы и, кроме того, являются жесткими диска­ ми, передающими горизонтальные нагрузки на железо­ бетонные шахты. Пролеты плит в зависимости от кон­ струкций последних целесообразно назначать в пределах 5—12 м. Обычно в жилых и гражданских зданиях при пролетахдо 7 м плиты перекрытий проектируются сплошные бескапительные. Для плит перекрытий 12этажного здания в соответствии с архитектурно-планиро­ вочным решением максимальный пролет принят 6,4 м, а

87

я;

Рис. 111.20. Армирование плиты перекрытия в зо­ не воротника

88

вылет консоли— 1,9 м. Толщина плиты с учетом приме­ нения легкого бетона принята равной 18 см, что соста­ вило Ѵз5 максимального пролета. Плиты по верхним и нижним граням армированы в двух направлениях свар­ ными сетками из стержней периодического профиля с расположением их в надколонных и пролетных поло­ сах в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. Проектное положение сеток обеспечивается фиксатора­ ми из арматурной стали. По конструктивным соображе­ ниям рабочие стержни нижних сеток, в пределах шири­ ны воротников, доводятся до нижних полок и привари­ ваются к ним. Поскольку узловые изгибающие моменты в рамно-связевой системе невелики, рабочая арматура верхних сеток опорной надколонной зоны, требуемая по расчету, обходит колонну и устанавливается с более ча­ стым шагом. По конструктивным соображениям в зоне колонн устанавливают дополнительные стержни, кото­ рые доводят до воротника; но не приваривают к нему. Такое армирование узла позволяет существенно разгру­ зить воротник и тем самым облегчить его массу и упро­ стить производство работ. Расположение стержней ниж­ ней и верхней сеток в зоне воротника показано на рис. III.20. Плита выполнена цельной на весь этаж, бесшов­ ной и в ней оставлены проемы в местах пересечения шахт и колонн, а также отверстия для вентиляционной, водопроводной, канализационной и отопительной си­ стем. Для скрытой электропроводки на уровне нижней грани в плитах предусматриваются борозды. Конструк­ тивно проемы образуются: для колонн — воротниками, а для шахт и других отверстий — опалубкой. Отверстия размещены в слабоиапряженных участках плиты и по контуру усилены арматурой. В плите перекрытия по ее контуру предусмотрены закладные детали в виде коро­ тышей из двутавров для крепления наружных огражда­ ющих конструкций здания.

Плиты перекрытий рассчитаны по двум схемам: в стадии подъемно-монтажных работ — как многопролет­ ные свободно опертые неразрезные плиты при действии собственной массы конструкции и поднимаемого груза с учетом возможной неравномерной работы подъемни­ ков; в стадии эксплуатации — как ригели пространст­ венной рамно-связевой системы при действии всех вер­ тикальных и горизонтальных (сейсмических и ветровых) нагрузок. Расчет плит производился в соответствии с

89

[57, 58] с учетом перераспределения усилий в статичес­ ки неопределимых системах1. Консоль плиты перекры­ тия, примыкающая к железобетонной шахте, рассчитана с учетом дополнительного усилия, возникающего в кон­ соли вследствие деформации шахты под действием гори­ зонтальных нагрузок (рис. III.21). Для ориентировочных расчетов это усилие можно определить по формуле, по­ лученной в предположении совместной деформации пли­ ты перекрытия и шахты по контакту:

Отметим, что реактивные усилия, возникающие при взаимодействии плиты и шахты, несколько увеличива­ ют устойчивость шахты, но отрицательно влияют на на­ пряженное состояние плиты перекрытия, вызывая в ней значительные изгибающие моменты. В связи с этим вы­ лет консоли плиты и места соединения последних к шах­ там определялись так, чтобы влияние силы Р на пере­ крытие было бы по возможности мало.

В § 5 было отмечено, что воротники, играющие роль капителей в плитах перекрытий, в основном должны обеспечить; необходимый зазор между колоннами и пе­ рекрытиями при подъеме последних на проектные отмет­ ки; захват плит перекрытий грузовыми тягами подъем­ ников II фиксацию захватных гаек при подъеме и опус­ кании груза; восприятие усилий, возникающих в узловых соединениях колонн с плитами в подъемно-мон­ тажный, а также в эксплуатационный период. В процессе строительства нескольких экспериментальных 12-этаж­ ных зданий с помощью электромеханического подъемно­ го оборудования было выявлено, что для эффективного использования технических возможностей последнего и, в частности, полной грузоподъемности отдельных подъ-

1 См. сноску на стр. 82.

90