Разработка новой конструктивной формы - железобетонного безригельного каркаса с использованием формообразующего остова и внутренних обойм в вертикальных элементах.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования.
Во многих городах России на сегодняшний день возрастает объем каркасно-монолитного домостроения. Основным и важным фактором для крупных городов, таких как Ставрополь, является увеличение этажности жилых и гражданских зданий, что приводит к увеличению требований к надежности и долговечности таких зданий. Объем строительства такого жилья с каждым годом возрастает и стремится достичь известного международного стандарта - строительства 1 м2 в год на 1 жителя города. В пересчете на одного жителя показатель годового объема монолитного домостроения составляет 0,8...2 м за рубежом, и этот же показатель в России составляет 0,2 м2. Обосновывается подобная тенденция возможностью быстрого изменения объемнопланировочных решений при строительстве и реконструкции зданий, а также необходимость экономичного и высокотехнологичного проектирования.
Исследования в сфере формообразования, также исследования которые приводят к совершенствованию методик расчета
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………...6
Глава 1. Современное состояние проектирования и строительства многоэтажных гражданских зданий из железобетона………………………..11
1.1. Существующие типы железобетонных каркасов, применяемые при возведении многоэтажных зданий …………………………………………….11
1.1.1. Сборные железобетонные каркасы ………………………………11
1.1.2. Монолитные железобетонные каркасы ………………………….13
1.1.3. Сборно-монолитные железобетонные каркасы……………….....13
1.1.4. Зарубежный опыт………………………………………………….15
1.1.5. Отечественный опыт ……………………………………………...17
1.2. Выводы по главе 1……………………………………………………18
Глава 2. Конструирование и метод расчета элементов нового железобетонного каркаса с учетом формообразующих металлических конструкций ………………………. …………………………………...……….19
2.1. Конструкция сталежелезобетонного каркаса для многоэтажных зданий. Постановка задачи …………………………………………………..…19
2.2. Численный анализ моделей узла сопряжения колонны с внутренней обоймой и плиты перекрытия…………………………………………..………26
2.3. Инженерная методика расчета железобетонных колонн сталежелезобетонного каркаса с внутренней обоймой (металлический формообразующий элемент) …………………………………………………...35
2.4. Анализ влияния различных параметров на эффективность
применения обоймы ……………………………………………………...43
2.5 . Выводы по главе 2 …………………………………………………..46
Глава 3. Сравнение результатов расчета железобетонных колонн с внедрением формообрразующих каркасов, с колоннами армированными продольными стержнями…………………………………………………….…47
3.1. Материалы и методы исследования………………………………...47
3.2. Конструктивные решения проектируемого
объекта ……………………………………………………………………48
3.3. Создание конечно-элементной модели и сбор нагрузок на конструируемое здание.…………………………………………………..…….51
3.4 Результаты исследований……………………………………………54
3.5 Сравнение технико-экономических показателей двух вариантов армирования железобетонных колонн………………………………………....58
3.6. Выводы по главе 3 ………………………………………………..…59
Заключение …………………………………………………………….…60
Список испоьзованных источников………………………………….….61
Список использованных источников
1. Абрамов Н.М. Изучение свойств бетона в обойме. Механич. лаборатория Ин-та инж. путей сообщения, СПб, 1907.
2. Александровский СВ., Бакума П.Ф., Михайлов В.В., Маркаров Н.А. Предварительно-напряженный и самонапряженный железобетон в США. Стройиздат, 1974.
3. Амельянович К.К. Исследование прочности и деформативности бетона при простом и всестороннем сжатии // Строительные конструкции. Вып. У П. - Киев, 1968.-С. 26-29.
4. Аржановский СИ., Маилян Д.Р. Изменение деформативных свойств высокопрочного бетона после длительного обжатия // Вопрося прочности, деформативности и трешеностойкости бетона. -Ростов н/Д.: РИСИ, 1979. - С. 83-86.
5. Артюшин Д.В., Коротков А.В. Развитие методов расчета монолитных узлов сопряжения железобетонных каркасов зданий. Города России: система взаимодействия человек - здания и сооружения (Проблемы проектирования, возведения, эксплуатации зданий и сооружений. Обеспечение комфортной среды обитания): Сборник статей Международной научно-практической конференции / МНИЦ ПГСХА. - Пенза: РИО ПГСХА, 2009. - 132 с.
6. Бабич В.И., Панчук Ю.Н., Жук СР. Исследование модуля деформации бетона при внецентренном сжатии // Изв. вузов. Сер. строительство и архитектура. - 1986. - №5. - С. 11-14.
7. Байков В.Н., Горбатов СВ. Определение предельного состояния внецентренно сжатых элементов по неупругим зависимостям напряжения деформации бетона и арматуры // Бетон и железобетон. - 1985. - №6. - С. 13-14.
8. Байков В.Н., Горбатов СВ., Димитров З.А. Построение зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона по системе 154 нормируемых показателей // Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1977. - №6. -С . 15-18.
9. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс М.: Стройиздат, 1991. - 767 с.
10. Байков, В.Н. Взаимосвязь диаграммы прочности двухосно сжатого бетона и характеристик о-е при одноосном сжатии и растяжении [Текст] / В.Н. Байков // Бетон и железобетон.
Рис. 2.1. Схема формообразующего каркаса со съемными ригелями 1 - колонны формообразующего каркаса; 2 - съемные ригели; 3 -опалубка; 4 - монолитная плита перекрытия; 5 - колонна после бетонирования
Далее к колоннам крепится П-образная опалубка, защитный слой при этом может быть соблюден автоматически, если на горизонтальных стержнях закрепить специальные пластиковые фиксаторы.
Рис. 2.2. Элементы сталежелезобетонного каркаса: а - формообразующий каркас; б - сечение колонны каркаса; в - сечение колонны после бетонирования
Поскольку опалубка не требует никаких дополнительных поддерживающих приспособлений, а также отсутствует необходимость выверки в связи с точностью установки формообразующего каркаса, то опалубочные работы выполняются в короткие сроки.