билет № 36

1

Билет № 36

1. Преимущества предварительно напряжённых железобетонных конструкций по сравнению с конструкциями без предварительного напряжения. Какое влияние оказывает предварительное напряжение ар-ры на трещиностойкость железобетонных конструкций?

Трещиностойкостью жел. бет. конструкций наз. её сопротивление образованию трещин в стадии 1 напряжённодеформированного состояния или сопротивление раскрытию трещин в стадии 2 напряждеформ состояния.

Образование трещин в растянутых зонах возникают за счёт малой растяжимости бетона, не способного следовать за значительными удлинениями ар-ры при высоких рабочих напряжениях.

В предварительно напряжённых конструкциях трещины появляются при сравнительно больших значениях нагрузок.

При натяжении, вследствии несимметричного армирования эл-т приобретает выгиб. После загружения внешней нагрузкой погашаются напряжения обжатия в бетоне при увеличении нагрузки напряжения в бетоне растянутой зоны достигают предельных. Это и будет концом стадии 1 напряжённодеформированного состояния. Перед образованием трещин напряжение в растянутой ар-ре превышает соответствующее напряжение в ар-ре эл-ов без предварительного напряжения на σsp. Этим и определяется значительно более высокое сопротивление образованию трещин при изгибе предварительно напряжённых эл-ов. При увеличении нагрузки в растянутой зоне появляются трещины, наступает стадия2.

2. Виды болтовых соединений. Конструирование болтовых соединений. Расчет анкерных болтов в сквозной колонне

Фундаментные болты служат для передачи растягивающих усилий колонн на фундамент.

Различают две конструктивные разновидности соединений – стыки и прикрепления элементов друг к другу. Стыки листового металла осуществляют двусторонними (рис 1а) или односторонними (рис 2б) накладками. Двусторонние накладки, обеспечивающие симметричную передачу усилия, предпочтительнее. Стыки профильного металла выполняют накладками, уголки – уголковыми, двутавры и швеллеры – листовыми (рис 2). Прикрепление элементов осуществляют внахлестку (рис 3). для работы соединения предпочтительнее симметричное прикрепление элементов с двух сторон (а).

2

Рис. 2. Болтовые и клепанные стыки прокатных профилей

Рис. 3. Прикрепление элементов

При конструировании болтовых соединений следует стремиться к применению болтов одного диаметра в пределах каждого конструктивного элемента и к наименьшему числу диаметров болтов во всем сооружении.

Допускаемые элементы в узле крепить одним болтом. В соединениях на высокопрочных болтах в случае перепада плоскостей стыкуемых деталей от 0,5 до 3мм на выступающей детали должен быть сделан скос с уклоном 1:10. При перепадах более 3мм необходимо применять прокладки из стали той же марки, что и в конструкции, обработанные с двух сторон тем же способом, каким обрабатывались детали соединения.

Анкерные болты работают на растяжение и воспринимают усилие, отрывающее базу от фундамента и возникающее при действии момента. Усилие в анкерных болтах определяют в предположении, что бетон не работает на растяжение и растягивающая сила FA, соответствующая растянутой зоне эпюры напряжений полностью воспринимается анкерными болтами.

Исходя из уравнения равновесия сил относительно центра тяжести сжатой зоны бетона М—Na—Fаy = 0, усилие в анкерных болтах (с одной стороны базы) Fа ={M—Na)/у и требуемая площадь сечения одного анкерного болта Ант=Fа/пRру (здесь п — число анкерных болтов с одной стороны базы; Rp — расчетное сопротивление анкерного болта).

При расчете анкерных болтов необходимо принимать комбинацию нагрузок, дающую наибольшее растягивающее усилие в болтах. Исходя из условия появления растягивающих напряжений в бетоне фундамента σфmin=N/ВL—6M/ВL2<0 при расчете анкерных болтов следует учитывать временные нагрузки, для которых M/N≥L/6. Если для постоянной нагрузки M/N<L/6, т. е. она разгружает анкерные болты, значения N и М следует определять при коэффициенте перегрузки для постоянной нагрузки n =

0,9.

Анкерные болты закрепляют на специальных и анкерных плитках. Анкерные столики работают по консольной схеме на изгиб от усилия в анкерном болте. Анкерные плитки опираются на траверсы и работают как балка на двух опорах. При большом расстоянии между траверсами под анкерные болты устанавливают балочку из двух швеллеров.

3. Использование анкеров в фундаментостроении: при устройстве подпорных стен, фундаментов с моментными нагрузками. Основные положения расчета анкера на выдергивающую нагрузку

3

Анкеры представляют собой устройства, служащие для передачи выдергивающих усилий от строительных конструкций на грунтовую толщу. Их используют для закрепления ограждений котлованов, стен подземных сооружений, опускных колодцев, откосов и склонов, фундаментов дымовых труб, мачт, башен и т. п. (рис. 13.15).

Рис.13.15. Применение анкерных устройств:

а – крепление котлована; б – крепление днища и стенок дока или шлюза; в, г – восприятие выдергивающих сил в фундаментах дымовых труб и мачт ЛЭП; д – крепление откоса; е – усиление подпорной стенки; ж – крепление свода подземного перехода; з – противодействие взвешивающему давлению грунтовой воды на тоннели; и – восприятие опрокидывающего момента от перекрытия ангара

Анкера препятствуют всплытию заглубленных сооружений, что позволяет делать их более легкими, сокращает расход материалов.

Анкера можно использовать в различных грунтах, за исключением набухающих, просадочных и сильносжимаемых грунтов, илов, торфов и глин текучей консистенции.

Широкое использование анкеров объясняется исключительно положительным эффектом их применения. Так, при устройстве глубоких котлованов применение анкеров позволяет не только сделать окружающую конструкцию более легкой, но и вести строительные работы рядом с существующими сооружениями, не опасаясь развития в них чрезмерных деформаций. Кроме того, применение анкеров позволяет полностью освободить внутреннее пространство котлована от распорок и стоек, тем самым значительно упростив и ускорив производство строительных работ.

Конструкции анкеров и технология их устройства.

Конструкция анкера зависит от вида возводимого сооружения, его назначения и срока службы, геологических и гидрогеологических условий строительной площадки и ряда других факторов.

4

По сроку службы анкера подразделяются на временные и постоянные.

Временные анкера устраивают на срок выполнения строительно-монтажных работ или для крепления временных сооружений (шпунтовые стенки).

Постоянные анкера являются составной частью конструкции и устраиваются на весь срок службы капитального сооружения. Постоянные анкера отличаются от временных усиленной антикоррозионной защитой.

Грунтовые анкера находятся внутри массива и работают за счет сопротивления грунта.

Конструкция анкера состоит из трех основных частей: оголовка, анкерной тяги и анкерной заделки – корня анкера. Оголовок воспринимает усилие от конструкции, которую крепит анкер, анкерная тяга передает это усилие на безопасное расстояние в толщу грунта, анкерная заделка обеспечивает дальнейшую передачу усилия с тяги на окружающий грунт.

Взависимости от способа устройства заделки (корня) грунтовые анкера бывают: - засыпными; - буровыми;

- инъекционными; - забивными;

- завинчивающимися и т.д.

Вкачестве тяжей применяются сплошные металлические стержни, трубы, тросы и т.д..

При подаче раствора в корень анкера (при инъектировании) подъему раствора из зоны заделки вверх по скважине препятствует особое устройство – пакер (рис. 13.16).

Рис.13.16. Инъекционный анкер:

1 – головка; 2 – анкеруемая конструкция; 3 – скважина; 4 – анкерная тяга; 5 – пакер; 6 – зона инъекцированного грунта (корень); 7 – состав для защиты тяги от коррозии

Предварительное натяжение анкеров производят для предотвращения или максимального ограничения перемещений анкеруемой конструкции. Натяжение обычно осуществляют с помощью домкратов.

При устройстве анкеров проводят пробные контрольные и приемочные испытания.

–Пробные испытания проводят для определения применимости выбранного типа и конструкции анкера, уточнения технологии устройства и его несущей способности. Испытанию подвергаются 3…5 анкеров.

–При контрольных испытаниях определяют соответствие фактической несущей способности рабочих анкеров расчетной нагрузке, заложенной в проекте. Контрольным испытаниям подвергается не менее 10 % от общего числа установленных анкеров.

–При приемочных испытаниях определяют пригодность анкера к эксплуатации. Если при выдержке во времени на испытательной нагрузке превышающей рабочую, разность деформаций в интервалах времени остается одинаковой или уменьшается, то анкер считается пригодным. Приемочным испытаниям подвергаются все анкеры, кроме прошедших контрольные испытания.

5

Допускаемые усилия на анкер определяются прочностью материала анкерной тяги и несущая способность заделки анкера в грунте.

Ориентировочно несущую способность анкера по грунту можно определить по методике расчета несущей способности свай как сумму сопротивлений по торцу и боковой поверхности зоны заделки:

где γс, γCR, γсf – коэффициенты условий работы по СНиП 2.02.03-85; Dk – диаметр корня анкера, м, после инъектирования;

R и f – удельные сопротивления по торцу и по боковой поверхности корня, кПа, принимаемые как для свай по СНиП;

lk – длина заделки анкера, м.

Есть рекомендации определять несущую способность анкера, пренебрегая сопротивлением грунта по торцу заделки, а сопротивление трению по ее боковой поверхности принимать с учетом напряженного состояния окружающего анкер грунта, которое зависит от избыточного давления при инъектировании цементного раствора:

Fd k mp dc lk Pk tg , k=0,6 – коэффициент однородности грунта;

mp – коэффициент, учитывающий напряженное состояние грунта в зависимости от давления при инъектировании и принимаемый для песков 0,5, для глин различной консистенции 0,4…0,2;

dc – диаметр скважины;

Fk – избыточное давление в зоне заделки при инъектировании;

φI – расчетное значение угла внутреннего трения грунта в зоне заделки анкера.

Изложенные методики определения несущей способности анкеров по грунту используют только для предварительных расчетов. Окончательные размеры зоны заделки (длины корня анкера) назначаются после проведения испытаний опытных анкеров. Как правило, она принимается в пределах 4…5 м в песчаных грунтах и 5…7 м в глинистых. Расстояние между анкерами в зоне заделки принимается не менее 1,5 м, с тем, чтобы их взаимное влияние не слишком сказывалось на несущей способности анкеров.

4. Возведение крупнопанельных зданий. Основные схемы монтажа и очередность монтажа основных элементов

При возведении крупнопанельных зданий применяют технологии, которые относятся к трем циклам строительного процесса:

– технология нулевого цикла, т.е. отрывка котлована, траншей, монтаж блоков фундаментов и стен подвала, монтаж перекрытий над подвалом, прокладка подземных коммуникаций с врезкой их в здание;

–технология возведения надземной части здания: возведениея стен и перегородок, заполнение проемов, монтаж лестниц, плит перекрытий, панелей крыши, устройство кровли, разводка внутренних санитарно-технических и электромонтажных коммуникаций, монтаж лифтового оборудования, столярки (окон и дверей), оштукатуривания, подготовка под полы;

–технология отделочных работ внутри здания и на фасадах, работы по устройству полов, встроенного оборудования: установка санитарно-технической, электромонтажной арматуры и устройств с присоединением к сетям.

Точность монтажа здания может быть обеспечена комплексом геодезических разбивочных работ: закрепление осей на здании с возможностью переноса этих осей на вышележащие этажи, т.е. создание разбивочного геодезического плана. Для этого до начала возведения надземной части здания размечают оси на цоколе и перекрытий над подвалом.

3.5.1. Определение монтажного горизонта на этаже

Монтажный горизонт на каждом этаже определяют с помощью нивелира. В крупнопанельных зданиях нивелируют поверхность панелей перекрытия в стыках установки панелей наружных и внутренних стен. Уровень монтажного горизонта подготавливают путем устройства маяков.

6

На каждом этаже монтажных работ выполняют геодезическую исполнительную схему, которая документально фиксирует положение смонтированных конструкций относительно разбивочных осей. Это позволяет учитывать нахождение погрешностей и производить корректировку положения конструкций при монтаже вышележащих этажей.

3.5.2. Основные схемы монтажа крупнопанельных зданий

Последовательность монтажа здания зависит от многих факторов: конструктивных особенностей здания; последовательности установки элементов, рекомендуемой технологической картой; наличия подкосов, фиксаторов, монтажной оснастки.

1. Схема монтажа с приобъектного склада.

Элементы завозят заранее и размещают в комплекте на этаж в зоне монтажного крана. Создаются наилучшие условия для установки сборных элементов, т.к. они могут быть поданы под монтаж в любой последовательности. Сборку ведут по принципу образования замкнутых ячеек. Первой создают угловую ячейку или сначала монтируют элементы лестничной клетки. Монтируют торцевые маячные панели, затем устанавливают примыкающие панели стен и перегородок с образованием замкнутых ячеек, внутри которых монтируют межкомнатные перегородки и сразу укладывают плиты перекрытий. При таком методе монтажа требуется минимальное количество приспособлений для временного крепления элементов.

2. Схема монтажа с маячными панелями.

Это традиционный метод монтажа жилых разнотипных и общественных зданий. При нем упрощается промежуточный геодезический контроль, исключается скученность рабочих на отдельных его участках. Монтаж начинают с маячных панелей, принимаемых в качестве опорных. Затем продолжают монтаж по принципу замкнутых прямоугольников, последовательно монтируют панели наружных, внутренних поперечных и продольных стен, лестничные площадки и марши в пределах захватки. В последнюю очередь устанавливают панели перегородок, панели перекрытия и балконные плиты.

3. Схема монтажа с транспортных средств.

Работы ведут по часовому графику монтажа, увязанному с графиком доставки сборных элементов. В монтажной зоне создаётся только небольшой запас малотиражных элементов. Повышается степень использования монтажного оборудования и ускоряется работа за счет ликвидации предварительной разгрузки и складирования. В процессе монтажа для обеспечения пространственной жесткости образуются замкнутые ячейки из однотипных вертикальных сборных элементов - панели торцевые, наружные, внутренних продольных стен, поперечных несущих стен или стен лестничных клеток.

4. Схема монтажа крупнопанельных зданий домостроительными комбинатами.

Метод основывается на повторении одинаковых операций, т.к. последовательно выставляются одноименные сборные элементы. В результате резко повышается производительность труда, упрощается комплектование на заводе партии элементов. Жестких ячеек не создается, что повышает потребность в приспособлениях для временного закрепления элементов.

5.Схема монтажа с поперечными несущими стенами.

Требует первоначально устанавливать именно эти стены с тщательной выверкой и контролем

соосности панелей. Затем монтаж выполняют традиционно - дальше от крана наружные, внутренние и ближние к крану панели.

5. Назначение объектных стройгенплан, порядок разработки объектных стройгенпланов.

Стройгенпланом (СГП) называют генеральный план площадки, на котором показана расстановка основных монтажных и грузоподъемных механизмов, временных зданий, сооружений и установок, возводимых и используемых в период строительства.

СГП предназначен для определения состава и размещения объектов строительного хозяйства в целях максимальной эффективности их использования и с учетом соблюдения требований охраны труда. СГП — важнейшая составная часть технической документации и основной документ, регламентирующий организацию площадки и объемы временного строительства.

Различают стройгенплан общеплощадочный и объектный. Общеплощадочный СГП дает принципиальные решения по организации строительного хозяйства всей площадки в целом и

7

выполняется проектной организацией на стадии проекта или РП в составе проекта организации строительства (ПОС). Объектный СГП детально решает организацию той части строительного хозяйства, которая непосредственно связана с сооружениями данного объекта и охватывает территорию, примыкающую к нему. Составляется он строительной организацией на одно или несколько зданий и сооружений на стадии рабочей документации в составе ППР. Различия в методах проектирования между СГП в составе ПОС и ППР сводятся, по существу, к степени детализации разработки плана и точности расчетов.

Исходными данными для разработки объектного СГП служат общеплощадочный СГП, выполненный на предыдущей стадии проектирования, КП и технологические карты из ППР данного объекта, уточненные расчеты потребности в ресурсах, а также рабочие чертежи здания или сооружения. Объектный СГП составляется подрядчиком или но его поручению проектнотехнологической организацией объединения или министерства (трестом Оргтехстроя); в последнем случае он согласовывается с генподрядчиком и заинтересованными субподрядными организациями. Графическая часть объектного СГП в составе ППР обычно выполняется в масштабе 1:500, 1:200,

1:100 и 1:50 и содержит те же элементы, что и общеплощадочный СГП. Добавляется перечень основного монтажного оборудования с указанием потребной энергетической мощности. Объектный СГП уточняет принципиальные решения, принятые в общеплощадочном СГП, и, как всякий рабочий чертеж, должен иметь детальные и исчерпывающие данные, необходимые для реализации в натуре.

Расчетно-пояснительная записка содержит уточненные расчеты потребности на основе натуральных объемов работ по рабочей документации и сметам; конкретные технические решения по выбору механизированных установок, временных зданий, сооружений, дорог, силовой и осветительной сети, водо- и теплоснабжения, телефонизации и т. д. При выборе тех или иных устройств учитываются возможности подрядной организации. Титульный список (ведомость) временных зданий и сооружений служит основанием для определения объемов работ, оплаты их заказчиком и контроля за расходованием трудовых и материальных ресурсов при организации строительного хозяйства.

Порядок проектирования. Вначале уточняются исходные данные и расчеты. Объемы ресурсов, необходимые для строительства объекта, определенные ранее в ПОС по укрупненным показателям, берут из ППР, где они пересчитаны по физическим объемам РД или РП, и сметы. Так, количество рабочих принимают по КП строительства объекта, разработанному по составлению объектного СГП. По диаграмме движения рабочей силы в графике выделяют период «пик», на который ориентируются при определении полного объема строительства временных санитарно-бытовых зданий и сооружений. Из графиков комплектации выбирают сведения о необходимых запасах материалов, что служит основой уточнения площади складов. Исходя из наличного парка машин в строительной организации в случае необходимости корректируют рекомендации типовых технологических карт в части монтажных механизмов. От территориальных эксплуатационных хозяйств или аналогичных служб действующих предприятий, снабжающих строительство электроэнергией, водой, теплом, газом, получают условия подсоединения: место врезки, способ учета, дополнительные требования. Так как решения СГП определяются прежде всего расположением монтажных и грузоподъемных механизмов, то в первую очередь производят их рабочую привязку с обозначением пути движения, габаритов, зон работы, ограждений путей и т. д. Техника привязки кранов н других элементов временного хозяйства подробно излагается в соответствующих разделах.

При проектировании объектного СГП недостаточно определить габариты складских площадок в зоне действия механизма, следует выполнить раскладку сборных конструкций но типам и маркам, точно показать место, отведенное под те или иные материалы, тару, оснастку и инвентарь. После размещения складов переходят к привязке временных строений. При наличии общеплощадочного СГП на объектном уточняют расположение временных зданий, сооружений и установок только на территории, непосредственно примыкающей к строящемуся объекту.

Следующим этапом проектирования является привязка временных коммуникаций, включающая определение мест подключения к постоянным коммуникациям или другим источникам снабжения, трассировку с обозначением промежуточных устройств в рабочей зоне.

На объектном СГП конкретизируют требования техники безопасности с показом ограждений опасных зон работы механизмов и высоковольтных линий; переходы через железнодорожные пути:

8

расстановку знаков, регулирующих движение транспорта, и др. Уточняют также другие элементы построечного хозяйства.

При проектировании СГП для этапа подготовительных работ уточняют расположение внеплощадочных и внутриплощадочных дорог и сетей, места складирования растительного грунта; размещение установок, предназначенных для инженерной подготовки территории строительства; складские площадки; временные здания и сооружения, ограждения и другие устройства. СГП на период нулевого цикла содержит кроме элементов для возведения надземной части здания места складирования грунта, предназначенного для обратной засыпки под полы и в пазухи; землевозные временные дороги; ограждения и места сходов в котлован; обноску, существующие и перекладываемые коммуникации. В СГП на периоды кровельных или отделочных работ особое внимание уделяется установке подъемников, размещению штукатурных и малярных станций, агрегатов для подогрева и подачи мастик, выделению мест для хранения огнеопасных материалов.