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

Рис. ІІІ.З. Подъемно-монтажная и расчетная схемы возведения 5-этажного административного здания

1, 2, 5, S, 10, 11 — основные этапы возведения здания

ввыполнении других мероприятий (установка расчалок

ит. п.), обеспечивающих устойчивость каркаса в подъ­ емно-монтажный период возведения здания.

Расчет несущих конструкций (колонн, плит перекры­ тий и других элементов) был произведен для всех эта­ пов возведения здания. Подъемно-монтажная схема

.возведения 5-этажного здания и соответственно выбран­ ные для каждого этапа расчетные схемы приведены на рис. ІІІ.З. Проектом предусматривалось после подъема кровельной плиты подъем остальных четырех плит производить по две сразу. Учитывая, что поднимаемые плиты имели одинаковую жесткость, при одновременном подъеме двух плит перекрытий каждая из них была рас­ считана на нагрузку от собственной массы. При этом учитывалось также влияние несинхронной работы подъ­ емников.

Для периода подъемно-монтажных работ колонны первого яруса рассчитывались как консоли, защемлен­ ные в плиту перекрытия подвального этажа (см. рис. ІІІ.З, поз. 1), учитывая при этом, что перекрытие подвала жестко соединяется с торцовыми стенами и с колоннами. Расчетная гибкость колонн первого яруса

59

при подъеме кровельной плиты с учетом нахождения подъемников на торцах колонн равна:

стойки одноярусной рамы, защемленные нижним концом. В этом случае в отличие от предыдущего коэффициент свободной длины вместо 2 принимался равным 1,5. Поэтому при подъеме следующих двух плит гибкость колонн составляла Іо/Ь=44.

В соответствии с разработанной подъемно-монтаж­ ной схемой следующие наиболее невыгодные условия работы колонн имеют место, когда кровельная плита поднимается вдоль второго яруса колонн (см. рис. Ш.З, поз. 8). В этом случае плиты перекрытий первого и второго этажей расположены на проектных отметках и жестко закреплены к возводимой части торцовой сте­ ны. Остальные плиты пакета расположены у вершины первого яруса колонн. Если колонну рассматривать как консоль, защемленную нижним концом в точке, распо­

§ 8. ПРОИ ЗВОД СТВО СТРОИТЕЛЬНО -МОНТАЖ НЫ Х РАБОТ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ 5-ЭТАЖ НОГО АД М И НИ СТРАТИ ВНОГО ЗД АН И Я

Строительство здания было начато в конце 1965 г. и завершено в 1966 г. Согласно разработанному проекту, здание возводилось в следующей последовательности. После устройства фундаментов и возведения стен под­ вального этажа мобильным стреловым краном были ус­ тановлены колонны первого яруса. Далее изготавливали железобетонную ребристую плиту перекрытия подваль­ ного первого этажа здания. Строительный объем здания пять плит перекрытий, предназначенных для подъема. Перекрытия бетонировали с помощью автокрана. В ка­

60

честве разделительного слоя между плитами применяли пергамин.

На вершинах колонн монтировали подъемники гид­ роподъемного оборудования. Подробное описание опе­ раций, связанных с монтажом, эксплуатацией и демон­ тажем гидроподъемиого оборудования, дано в § 4. Подъемно-монтажные работы производили в полном со­ ответствии с проектом производства работ.

Доступ людей на поднимаемые плиты перекрытий осуществлялся с лестничной клетки функционирующего здания.

Колонны второго яруса раскладывали на плиту кров­ ли, после чего плиту поднимали до верха колонн перво­ го яруса. На этой отметке ее временно закрепляли с помощью штырей, для чего в колоннах были оставлены дополнительные отверстия. Далее производился захват двух плит перекрытий (пятого и четвертого этажей) и их подъем на высоту двух этажей. После этого поднимали следующие два перекрытия пакета (третьего и второго этажей) на высоту одного этажа. В этой стадии возво­ дили торцовые стены и устраивали перегородки первого этажа. Параллельно с этим поднимали плиты перекры­ тий пятого и четвертого этажей на высоту одного эта­ жа, а затем плиту третьего этажа на проектную отметку. Плиты перекрытий второго и третьего этажей, находя­ щиеся на проектных отметках, окончательно закрепляли с колоннами и приступали к устройству внутреннего за­ полнения этих этажей. Вслед за этим демонтировали подъемники, устанавливали колонны второго яруса и на их вершинах вновь монтировали подъемники. Как и при строительстве 9-этажного здания, эти работы производи­ ли с помощью монтажной стрелы и лебедки.

Плиту кровли поднимали на проектную отметку и жестко закрепляли с колоннами. Затем на проектную отметку поднимали плиту перекрытия пятого этажа и подъемное оборудование демонтировали. Параллельно выполняли работы по окончательному закреплению плит перекрытий четвертого и пятого этажей. Торцовые стены армировали и бетонировали с плит перекрытий, подня­ тых на проектные отметки. Одновременно вели облицов­ ку стен и заанкеривание арматурных выпусков плит в бетонируемые стены.

Строительством административного здания методом подъема перекрытий была доказана техническая воз­

61

можность его осуществления при таких затесненных ус­ ловиях центральной части Еревана, когда отведенная площадь участка практически была равна площади за­ стройки здания.

Стоимость 1 м2 полезной площади здания, сооружае­ мого новым методом, оказалась на 14% меньше, чем по проектному решению, разработанному институтом Армгоспроект, предусматривающему возведение здания обычным методом. Если к тому же учесть, что для обыч­ ного способа возведения необходимы были затраты, свя­ занные со сносом эксплуатируемых жилых домов, рас­ положенных в черте строительного участка согласно стройгенплану Армгоспроекта, экономический эффект был гораздо выше.

§9. АРХИТЕКТУРНО -ПЛАНИРОВОЧНОЕ

ИКОНСТРУКТИВНОЕ РЕШ ЕНИЕ

10-ЭТАЖ НЫХ Ж ИЛЫХ ЗД АН И И

Проект экспериментального односекционного 10этажного жилого здания разработан авторами в 1971 г. для строительства методом подъема перекрытий на уча­ стке с сейсмичностью 8 баллов. Здание запроектировано для строительства в центральной части Еревана во внут­ риквартальном затесненном участке, в непосредственной близости от гостиницы «Ани».

Архитектурный комплекс (рис. III.4) состоит из трех 10-этажных жилых зданий и одноэтажного здания дет­ ского сада. Архитектурное решение комплекса построе­ но на контрасте трех высоких члененных призм с легки­ ми, частично остекленными первыми этажами п одно­ этажным зданием ' детского сада, объединяющим два сблокированных 10-этажных здания. План комплекса и вертикальный разрез 10-этажного здания представлены на рис. III.5. Строительный объем комплекса 47 275 мъ\

видуальное решение, и в них в основном размещены под­ собные помещения, необходимые для жилой части и детс­ кого сада. Вышележащие этажи — типовые. На типовом этаже (рис. III.6), имеющем в плане квадратную форму, размещены четыре квартиры.

Железобетонная шахта расположена в центре здания. В ней размещаются лифт и вертикальные комму-

62

Рис. III.4. Архитектурное решение комплекса из трех 10-этажны\ жилых зданий и детского сада

ы .

Рис. III.5. План комплекса 10-этажных жилых зданий, возведенных в центральной части Еревана1

1— два 10-этажных здания, объединенных одноэтажным зданием детского са­

да; г — отдельно стоящее 10-этажное здание; 3 — вертикальный разрез ІО-этаж- ного здания

63

ипкаціш здания. Лестничная клетка вынесена за преде-- лы железобетонной шахты п непосредственно примыка­ ет к наружным стенам здания. Это позволило при сох­ ранении симметричной конструктивной схемы здания получить незадымляемую лестничную клетку, освещае­ мую естественным светом. Внутри лестничной клетки проходят мусоропровод и водосточная труба. Санитар­ ные узлы квартир сгруппированы вокруг шахты, поэто­ му планировка этажа вариабельная и позволяет полу­ чить квартиры с различным составом комнат. Все квар­ тиры обеспечены угловым проветриванием. Квартиры решены с учетом функциональной градации на зоны дневного и ночного пребывания.

Конструктивную основу здания составляет рамносвязевой каркас с одной центрально расположенной шахтой. Каркас состоит из 12 сборных четырехъяруспых железобетонных колони, расположенных по периметру здания, и безбалочных, бескапнтельных плит перекры­ тий. В данном конструктивном решении в отличие от 9-этажных зданий колонны по периметру шахты не преду-

Рис. II 1.6. План типового этажа 10-этажных жилых зданий

64

смотрены л плиты перекрытий непосредственно опира­ ются на шахту. В этом случае шахта не только обеспе­ чивает горизонтальную жесткость здания, но и органи­ чески, входя в систему железобетонного каркаса, прини­ мает на себя функции колонн центральной части здания. Такое решение в некоторой мере расширяет архитектур­ но-планировочные возможности здания. В связи с от­ сутствием колонн вокруг шахты и работой последней на внецентреиное сжатие конструкция фундамента значи­ тельно облегчается. Облегчается также работа плит пе­ рекрытий при горизонтальных нагрузках в связи с не­ значительными величинами локальных усилий в зоне взаимодействия плиты и шахты.

Ствол железобетонной шахты из тяжелого бетона марки 300 представляет собой полую тонкостенную при­ зму, имеющую в плане квадратное очертание с габарит­ ными размерами 6X6 м. Толщина стенок 30 см. В ство­ ле шахты предусмотрены дверные проемы. Расположе­ ние проемов по высоте ствола регулярное, по зигзагу. Шахта армирована жесткой и гибкой арматурой. Внут­ ри шахты, на уровне перекрытий, устраиваются площад­ ки. Последние предусмотрены из сборных железобетон­ ных ребристых плит. В период монтажных работ плиты двумя концами опираются на столики, предусмотренные в стойках жесткой арматуры, двумя другими концами, (до бетонирования стенок шахты)— на инвентарные стальные опоры. После поэтажного бетонирования ствола шахты инвентарные опоры убирают, поскольку их заме­ няют короткие железобетонные консоли шахты. Лифто­ вую клетку монтируют из тонкостенных железобетонных объемных блоков.

Для реализации описанного конструктивного реше­ ния железобетонная шахта решена с жесткой арматурой со стальным каркасом, возводимым с опережением, имея в виду, что в подъемно-монтажный период в качестве промежуточных опор в центральной части будут исполь­ зованы стойки стального каркаса шахты. Предусматри­ вается также, что жесткая арматура шахты должна обеспечивать устойчивость каркаса здания в период его возведения.

Каркас шахты состоит из пятиярусных стальных сто­ ек и раскосов. Стойки и раскосы составные и соединены между собой планками при помощи сварных швов. Кон­ струкция жесткой арматуры шахты представлена на

Рис. III.7. Конструкция жесткой ар­ матуры шах­ ты 10-этаж­ ных зданий

1— стойка;

2 — раскос

Рис. III.8. Подъемно-монтажная схема возведения 10-этажных зданий

1— колонна с подъемником; 2 — стальной каркас шахты с подъемниками на

вершинах стоек; 3 — пакет плит перекрытий; 4 — плиты перекрытий на проме­ жуточных отметках; 5 — плиты перекрытии на проектных отметках; 6 — обето­

нированная часть железобетонного ствола шахты; 1, 6, 7, 14, 19, 23, 2$, 29, 30, 32, 33, 36 — основные этапы возведения здания

66

рис. III.7. На период подъемно-монтажных работ стойки стального каркаса рассчитаны на восприятие вертикаль­ ных нагрузок от подъемников, устанавливаемых на их вершинах, а также от опираемых на них плит перекры­ тий согласно подъемно-монтажной схеме, приведенной на рис. III.8.

Колонны первого яруса длиной 14,85 м, сечением 45X45 см из тяжелого железобетона марки 400. Колонны верхних ярусов сечением 40X40 см из тяжелого железо­ бетона марки 300. При этом колонны верхних двух яру­ сов имеют длину по 5,89 м, а четвертого (последнего) яруса — 5,43 м. В колоннах предусмотрены закладные части, а также отверстия для пропуска штырей, на кото­ рые опираются плиты перекрытий. Описание конструк­ ций колонн см. в § 11.

Плиты перекрытий толщиной 18 см—цельные в преде-

Рис. Ш.9. Узел крепления плиты перекрытия с шахтой

а — временное крепление; б — окончательное крепление; 1— воротник открытого типа; 2 — отверстия для пронуска грузовых тяг; 3 — ребра жесткости; 4 — стойка каркаса шахты; 5 — закладной штырь; 6 — раскос каркаса шахты; 7 — плита перекрытия; 8 — консоль шахты

лах этажа, общей площадью 450 м2, из легкого бетона марки 200. Пролеты плит перекрытий приняты 6,4 м, а консоли по периметру плит—2 и 1,7 м, что обусловле­ но архитектурно-планировочным решением здания. В плитах оставлены проемы для пропуска железобетон­ ной шахты п лестничной клетки, а также отверстия для пропуска инженерных коммуникаций. Особенности кон­ струирования плит перекрытий изложены в § 11. Плиты с колоннами соединяют с помощью стальных воротни­ ков, конструкция которых описана в § 5. В период подъ­ емно-монтажных работ плиты перекрытий опираются на стойки стального каркаса шахты через специальные во­ ротники и металлические штыри. Воротник — открытого типа в виде равнобокого угольника, ветви которого выполнены из прокатной уголковой стали, подкрепленной ребрами жесткости. В ветвях предусмотрены прорези полукругового очертания для пропуска грузовых тяг и захвата плит перекрытий. После обетонирования сталь­ ного каркаса шахты нагрузка от плит передается как на штыри, так и на железобетонные консоли, устраивае­ мые по периметру шахты под перекрытиями каждого этажа. Эти консоли устраиваются с целью равномерного загружения всего поперечного сечения железобетонной шахты за счет перераспределения напряжений между ар­ матурой и бетоном. Связь между плитой перекрытия п шахтой предусматривается шарнирная с помощью арма­ турных выпусков из плит (на уровне нижней рабочей ар­ матуры), заделываемых в процессе бетонирования в стенки шахты. Конструкция временного и окончательного крепления плиты перекрытия к шахте приводится на рис. III.9.

Лестничная клетка решена с самостоятельным сбор­ ным железобетонным каркасом с шарнирными узлами, поэтому ее горизонтальная устойчивость обеспечивается связями, создаваемыми между лестничной клеткой п плитами перекрытий.

По результатам инженерно-геологических изысканий грунты основания представлены суглинками с включени­ ями валунов и галечника. В связи с неоднородной струк­ турой основания фундаменты под колонну и шахту запро­ ектированы в виде перекрестных лент таврового сечения с полкой.вниз. Фундаменты железобетонные, моирдитные из тяжелого бетона марки 200. Конструкции наружных и внутренних стен, полов, кровли и других ненесущих

68