WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |

Минск 2004

Научноисследовательское и экспериментальнопроектное республиканское унитарное

предприятие

"Институт БелНИИС"

РЕКОМЕНДАЦИИ

по расчету и конструированию сборных

железобетонных колонн каркасов зданий серии Б1.020.17

с плоскими стыками ВИНСТ

Введение

Рекомендации разработаны на основе экспериментально – теоретических

исследований, выполненных в институте БелНИИС, и предназначены для расчета и

конструирования сборных колонн каркасов зданий серии Б1.020.1–7, стыки которых

в условиях стройплощадки выполняют посредством винтовых соединений плоских

торцов колонн (стыки ВИНСТ). При разработке конструкции плоских винтовых стыков

ВИНСТ учтен как отечественный опыт (Беларусь, Россия, Украина) конструирования

этих узлов, так и современные достижения зарубежного строительства. В начале

разработки была поставлена задача не только обеспечить прочность и надежность

сечений стыков колонн равной с прочностью и надежностью сечений колонны, но и

сократить трудозатраты, как при изготовлении колонн с такими стыками, так и при

их монтаже. Для этого конструкция стыка должна быть простой, а контроль

качества стыков должен осуществляться без применения ультразвука,

рентгеноскопии и т. п. Поставленные задачи решены полностью, конструкция стыка

позволяет также обеспечивать высокий темп и всепогодность строительства,

контроль качества стыка прост и не требует приборного оснащения.

Конструкция стыка ВИНСТ разработана в вариантах в зависимости от величины продольного усилия, действующего в колонне, для различных случаев расположения его по высоте (над междуэтажным перекрытием – в зонах минимальных моментов, в уровнях перекрытий, а также в сопряжениях с фундаментными конструкциями).

Расчет и конструирование колонн с винтовыми стыками ВИНСТ следует выполнять на основе настоящих Рекомендаций, разработанных с учетом обеспечения всех требований СНИП 2.03.01 – 84*. Для Республики Беларусь при расчете колонн и стыков колонн требуется учитывать положения СНБ 5.03.01 – 02 (Мн. 2003).

Конструкции колонны и винтовых стыков признаны изобретениями – (положительные решения ФИПС на выдачу патентов по заявкам №№ 2003124087 и 2003124100 от 31.07.2003г.).

Рекомендации разработал канд. техн. наук А. И. Мордич с участием инженеров В. Н. Белевича, А. Н. Миронова.

1. Описание конструкции 1.1. Особенности вариантов конструкций сборных колонн и размещения их стыков Конструкцией сборномонолитных каркасов многоэтажных жилых и общественных зданий серии Б1.020.1 – 7 в случае применения в качестве основного варианта сборных колонн предусмотрены многоэтажные (многоярусные) колонны (рис. 1), стыки которых размещают на высоте hj над перекрытием в зоне минимальных значений моментов. Многоэтажные колонны в основном имеют размеры сечения 40x40см. В уровнях междуэтажных перекрытий эти колонны (см. рис. 1 а, б) имеют сквозные проемы 3, в пределах которых продольная рабочая арматура 4 колонн до устройства перекрытий полностью обнажена. Для исключения деформаций арматуры (при хранении, транспортировке и монтаже колонны) в проемах 3 устанавливают противосдвиговую косую арматуру (не показана), стержни которой прихватывают сваркой к продольной арматуре 4 (или, предпочтительнее, к закладным деталям) при изготовлении колонн. В открытых проемах 3, после установки колонн в проектное положение и удаления противосдвиговой арматуры, устраивают монолитные ригели дисков перекрытий. Как правило, высота монтажного элемента сборной колонны не превышает два этажа изза опасности получения необратимых деформаций продольной арматуры 4 в открытых проемах 3 при транспортировке, хранении и монтаже колонны. В случае исключения указанной опасности высота колонны может быть увеличена до 3х этажей. При этом высота hI нижнего яруса колонны может быть равной высоте Hfl этажа, если нижний стык её расположен непосредственно над верхней гранью фундамента или нижнего перекрытия. Если нижний стык расположен на высоте hj, над нижним перекрытием или фундаментом высота нижнего яруса колонны составляет величину hI = Hfl – hj.

В каркасах зданий серии Б1.020.17 сборные колонны можно выполнять одноярусными с поэтажной разрезкой (см. рис. 1в). В этом случае стыки колонн оказываются расположенными в уровнях перекрытий. Такой случай может реализоваться при необходимости увеличить высоту этажа с возможностью развития размеров поперечного сечения колонны.

Рис. 1. Типы сборных колонн с плоскими стыками ВИНСТ для каркасов многоэтажных зданий серии Б1.020.17. а – одноэтажная колонна со стыковкой над перекрытием, б – двухэтажная колонна, в – колонна поэтажной разрезки 1, 2 – стержень колонны, 3 – сквозной проем для пропуска монолитных ригелей перекрытия, 4 – продольная арматура колонны, 5 – плоский торец сборной колонны Независимо от количества ярусов в монтажных элементах колонн, каждый из этих элементов по обоим концам (нижнему и верхнему) выполняют с плоскими торцами, снабженными торцовыми закладными деталями с возможностью винтового объединения их с примыкающими колоннами или фундаментными конструкциями.

Варианты размещения стыков ВИНСТ представлены на рис. 2. Следует отметить, что в многоэтажных колоннах 3 продольная рабочая арматура 5 проходит по всей их длине сквозной через все диски перекрытий и после укладки монолитного бетона ригелей в пересечении с каждым перекрытием 1 образуется жесткий узел.

Продольная арматура 5, количество которой определено по результатам общего расчета каркаса, может быть без особых затруднений размещена в сечениях колонны у такого узла. Сквозные проемы колонн (узел А на рис. 1) должны были выполнены на высоту в свету hcв достаточную для размещения всей рабочей несущих ригелей с величиной защитного слоя бетона в проеме, равной 10 мм. Это означает, что при высоте сечения монолитного ригеля в пролете равной 22 см, высота hcв должна составлять 21 см, при высоте сечения ригеля 26 см, значение hcв должно составлять 25 см. В стыке 6 колонн 3, расположенном на высоте hj над перекрытием, действует минимальный по величине изгибающий момент. Аналогичные условия окажутся и в стыке колонны с фундаментом в случае, представленном на рис. 2в.

Для колонн поэтажной разрезки (см. рис. 2б) рабочую арматуру 5 размещают по высоте в пределах этажа, а через диск перекрытия 1 сквозными проходят только шпильки 7 винтовых соединений. В этом случае, а также в стыке колонны с фундаментом, расположенном у его верхней поверхности (см. рис. 2г), сечения колонны должны быть способны воспринять продольное усилие при наличии эксцентриситета. Для устройства стыков колонн с фундаментами в массиве фундамента размещают анкерные стержни 8, выполняемые, как правило, из той же арматуры, что и продольная рабочая арматура колонн. Соединительные шпильки предусмотрено изготавливать из той же стержневой арматуры, что и продольная рабочая арматура колонн, с нарезкой по их концам на требуемую длину метрической резьбы. Наиболее предпочтительным видом продольной рабочей арматуры колонн является сталь класса А500с (Rs = 450 МПа, Ra.s = 400МПа, Rsn = 500МПа).

В табл.1 представлены рекомендуемые диаметры арматурных стержней для выточки резьбы шпилек требуемого диаметра и расчетная площадь сечения шпильки по резьбе (нетто).

Рис. 2. Варианты размещения стыков ВИНСТ сборных колонн каркаса здания а – между перекрытиями для многоэтажных колонн, б – на уровне перекрытий для колонн поэтажной разрезки, в, г – с фундаментными конструкциями 1 – перекрытие, 2 – фундаментная конструкция, 3 – многоэтажная колонна, 4 – колонна поэтажной разрезки, 5 – продольная арматура колонны, 6 – стык, 7 – винтовое соединение, 8 – анкерные стержни, 9 – столбик,10 – анкерные выпуски. Поперечное армирование колонн и перекрытий не показано Табл. Соотношения между диаметрами арматурных стержней и резьбой шпилек.

Исходный диаметр арм. стержня, мм Диаметр шпильки d, мм Расчетная площадь сечения шпильки Ант, 104 м 1, 2, 3, 3, 4, 5, 8, В зависимости от величины усилий, действующих в сечениях, в колоннах может быть применено либо обычное поперечное армирование в виде хомутов, либо косвенное армирование в виде поперечных сварных арматурных сеток. Класс бетона по прочности в колоннах также принимают в зависимости от величины действующих в них усилий.

1.2. Конструкция винтовых стыков колонн с плоскими торцами Главной особенностью рассматриваемых стыков является то, что все стержни продольной рабочей арматуры 1 колонн полностью оборваны у стыков и не достигают торцов стыкуемых колонн (рис. 3). Торцы стыкуемых колонн выполнены плоскими и на них размещены торцовые закладные детали 5, выполненные в виде пластин либо дискретно по углам колонны (см. рис.3а), либо на все поперечное сечение колонны (см. рис. 3в, г). В пластинах 5 в раззенкованных снизу отверстиях на сварке (согласно ГОСТ 1409891, тип Т12Рз) закреплены анкерные выпуски в виде стержней 2, расположенных внахлест по отношению к концам оборванной в этих местах продольной арматуры 1. У торцов колонн на требуемую длину анкеровки рабочей арматуры 1 и анкерных выпусков 2 размещена косвенная арматура в виде поперечных сварных сеток 3. Торцы стыкуемых колонн размещены с зазором 8 между ними не более 80мм. Зазор заполняют монолитным бетоном класса по прочности не ниже В25. В слое бетона 8 на половине величины зазора также размещена сварная сетка 3. Обе колонны в стыке объединены шпильками 4, пропущенными через отверстия в торцах пластин 5 по углам колонны. Для размещения шпилек 4 и крепежных гаек 6 в углах колонны у её торцов выполнены ниши 10.

Рис. 3. Варианты конструкции плоских стыков колонн с винтовым креплением а – конструкция стыка с угловыми торцовыми закладными деталями, б – то же с креплением угловых деталей к торцовому листу толщиной 4мм, в – стык колонн со сплошными креплением торцовыми листами (пластинами), г – винтовой стык колонны с фундаментом 1 – продольная рабочая арматура колонн, 2 – анкерные выпуски торцовых пластин (закладных деталей), 3 – сварные арматурные стыки, 4 – винты, 5 – торцовые закладные детали (пластины), 6 – крепежные гайки, 7 – юстировочная гайка, 8 – бетон стыкового зазора, 9 – опорный лист 4..6мм., 10 – угловые ниши для размещения винтовых соединений, 11 – анкерные фундаментные стержни, 12 – стальной лист 4мм, 13 – фундаментная конструкция Установку верхней стыкуемой колонны в проектное положение по высоте и вертикали на стадии монтажа осуществляют с регулировкой юстировочными гайками 7. Это позволяет отказаться от центрирующей прокладки в стыке, способствующей раскалыванию бетона торцов стыкуемых колонн, а также от необходимости применять монтажные кондукторы. Регулировку положения верхней колонны осуществляют посредством гаек 7 при нахождении ее в строповочном положении на крюке.

При продольном усилии в колонне от расчетного сочетания нагрузок по I предельному состоянию в пределах NI < 5 МН можно применять стыки колонн с размещением пластин 5 дискретно по углам на торцах стыкуемых колонн. При усилии N1?5 МН от того же сочетания нагрузок пластины 5 на торцах стыкуемых колонн выполняют сплошными по всему торцу каждой колонны толщиной 20...22 мм. Для колонн, работающих в условиях внецентренного сжатия с малыми эксцентриситетами зе0 ? 0,17h, где h –ширина сечения колонны, при величине продольного усилия NI ? 3 МН, допускается применять сплошные по всему торцу колонны пластины толщиной 10мм ? t < 20мм. Толщина защитного слоя бетона по контуру пластины должна быть не менее 20мм.

Более детально конструкция стыков ВИНСТ под расчетное усилие N1 < 5 МН представлена на рис. 4. Пластины 4 (дискретные торцовые угловые закладные детали) по углам каждой колонны, жестко связанные с анкерными стержнями 2, в плоскости торца колонны объединены друг с другом посредством арматурных связей 9, прикрепленных к пластинам 4 на сварке (см. рис. 4а). Угловые закладные пластины 4 могут быть объединены по торцу колонны также посредством тонких стальных листов 10, как правило, толщиной 4 мм (см. рис. 4б). Со стороны колонн к пластинам 4 на сварке прикреплены уголки, выделяющие угловые ниши для размещения винтовых соединений. Анкерные стержни 2, кроме защемления концами в торцовой закладной детали 4, прикреплены на сварке к уголкам 8. Стальные уголки горячекатаного профиля по ГОСТ 850993 принимают, как правило, следующего размера L90х90х7 мм на высоту 120 мм с тем, чтобы они образовывали угловые ниши высотой равной 100 мм.

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 6 |




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.