Методические указания к проведению практических занятий по курсу «Архитектура гражданских и промышленных зданий» для студентов специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство»

Вид материала

Содержание

Балаковского института, техники
1. Стены из крупных панелей
1.1. Наружные стеновые панели
1.2. Внутренние стеновые панели
2. Фундаменты под стены панельных зданий
ФБС); - блок-подушки (марки ФЛ
ФБС выполняют (высотой t=600 и 300 мм
2.2. Свайные фундаменты
3. Панели перекрытий
Первый вид
Второй вид
4. Покрытие панельных зданий
5. Сопряжение элементов несущего остова
6. Расчетная схема несущего остова
Расчетная схема
6.2. Нагрузки, действующие на здания
Временные нагрузки
Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные.
6.3. Рекомендации для построения расчетной схемы
6.4. Пример построения расчетной схемы бескаркасного
...
Полное содержание

Подобный материал:

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

МНОГОЭТАЖНЫЕ БЕСКАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ

ЗДАНИЯ ИЗ КРУПНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Методические указания к проведению практических занятий

по курсу «Архитектура гражданских и промышленных зданий»

для студентов специальности 290300

«Промышленное и гражданское строительство»

дневной формы обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Балаковского института, техники,

технологии и управления

Балаково 2009

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для проведения практических занятий по дисциплине «Архитектура гражданских и промышленных зданий» для студентов 3 курса специальности ПГС.

В работе рассмотрены конструктивные решения многоэтажных зданий из крупных панелей. Приведены виды конструктивных систем, основные конструкции несущего остова, расчетные схемы несущего остова, методические указания к построению расчетных схем. Приведены примеры.

Методические указания могут быть использованы при выполнения курсового проекта по дисциплине «Архитектура гражданских и промышленных зданий».

В настоящее время есть много примеров применения бескаркасных крупнопанельных зданий. Такие здания применяли для жилых домов, гостиниц, пансионатов, больниц и т.п., в них характерно использование часто расположенных стен и перегородок (рис. 1).

Стеновой несущий остов панельных многоэтажных зданий состоит из вертикальных и горизонтальных сборных плоских унифицированных элементов – стеновых панелей, панелей перекрытий и покрытия.

В панельных зданиях основными несущими конструкциями служат вертикальные диафрагмы, образованные панелями внутренних поперечных или продольных несущих стен, и связывающие их междуэтажные перекрытия. Панели продольных наружных стен навешивают на торцы панелей несущих поперечных стен (навесные стены) или устанавливают на перекрытия (самонесущие стены). Конструктивные системы бескаркасных панельных зданий – это здания с продольными внутренними несущими стенами; с поперечными несущими стенами; с продольными и поперечными несущими стенами.

Шаг несущих стен и высоту этажей выбирают в соответствии с требованиями типизации элементов конструкции и унификации габаритных параметров.

Рис. 1. Крупнопанельные жилые дома

1. СТЕНЫ ИЗ КРУПНЫХ ПАНЕЛЕЙ

В бескаркасных крупнопанельных зданиях, в зависимости от принятой конструктивной системы, наружные и внутренние стены могут быть навесными, самонесущими и несущими (табл. 1).

Таблица 1

Зависимость типа стен от конструктивных систем

Тип несущей системы	Конструктивная система	Тип стен
Бескаркасный	С продольными несущими стенами	Продольные - несущие Поперечные - самонесущие
Бескаркасный	С поперечными несущими стенами	Поперечные - несущие Продольные - навесные или самонесущие

1.1. Наружные стеновые панели

а б в
Наружные стеновые панели выпускают однослойными, двухслойными и трехслойными (рис. 2).

Р

ис. 2. Стеновые панели для бескаркасных крупнопанельных зданий:

а – однослойные; б – многослойные; 1 – основной слой из легкого или ячеистого бетона; 2 – наружный защитно-отделочный слой; 3 – внутренний отделочный слой; 4 – внутренний несущий отделочный слой; 5 – утеплитель (полужесткие минераловатные плиты, легкий теплоизоляционный бетон)

Однослойные панели выполняют из ячеистых и легких бетонов толщиной: 200, 240, 300, 350 мм для промышленных зданий; 350, 400 мм для гражданских зданий (табл. 2). Из многослойных панелей рациональными являются трехслойные. Трехслойные панели состоят из двух железобетонных слоев и эффективного утеплителя. Толщина наружных и внутренних слоев толщиной 80 и 150 мм.

Таблица 2

Характеристика крупных панелей наружных стен

Наименование панелей	Конструктивная характеристика	Материалы слоев		Панели
Наименование панелей	Конструктивная характеристика	Конструктивных	Теплоизоляционных	Несущие	Само- несущие	Навесные
Легкобетонные	Одно – и двухслойные	Керамзитобетон, керамзитоперлитобетон, термозитобетон, шлакобетон		+	+	+
Из ячеистых бетонов	Одно – и двухслойные	Различные ячеистые бетоны и силикатная масса (для двухслойных)		-	+	+
Железобетонные из плоских плит	Трехслойные	Железобетон	Минеральная и стеклянная вата, пенопласт	+	+	+
Железобетонные ребристые	Двухслойные	Железобетон	Ячеистые бетоны, перлитобетон	-	+	+

В качестве утеплителя применяют, например, жесткие минераловатные плиты толщиной 40, 60 мм для промышленных зданий и 120 и 170 мм для гражданских зданий. Толщин трехслойных панелей составляет:

- 150 – 300 мм для промышленных зданий;

- 350, 400 мм для гражданских зданий.

Наружные панели изготавливают четырех основных размеров LxH = 3,0х3,0; 6,0х3,0; 3,0х3,3 и 6,0х3,3 м (см. рис. 2).

Трехслойная железобетонная панель может быть полносборной или поэлементной сборки (см. рис. 3).

а б

Рис. 3. Трехслойная железобетонная панель:

а – полносборная заводского изготовления; б – поэлементной сборки

Виды наружной отделки панелей можно представить как по виду обработки бетонной поверхности (по свежему и отвердевшему бетону), так собственно облицовка плиткой (см. рис. 4).

К наружным панелям относятся специальные парапетные и цокольные панели. Парапетные панели по конструкции и декоративной отделке, как правило, не отличаются от рядовых панелей. Цокольные панели, учитывая специфику их работы, облицовывают керамической плиткой типа «кабанчик», камнем естественных пород и другими влагостойкими и прочными материалами.

а б

Рис. 4. Трехслойная железобетонная панель с различной наружной отделкой:

а – под кирпич; б – с обработкой бетонной поверхности

1.2. Внутренние стеновые панели

Внутренние стеновые панели изготавливают однослойными, толщиной 90 - 160 мм, с гладкими поверхностями под окраску или оклейку обоями. Габаритные размеры панелей – высота H = 2740, 2975, 3040, 3275 мм, длина L=2990 - 5990 мм. Внутренние панели изготавливают (см. рис. 5) глухими без проемов; с проемами; «Г»-образного очертания; «Т»-образными; рамными; арочными.

а б в

г д е

Рис. 5. Внутренние стеновые панели; а – глухая без проемов; б – с проемами;

в – рамная; г – арочная; д – «Г»-образная; e – «Т»-образная

2. ФУНДАМЕНТЫ ПОД СТЕНЫ ПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ

Фундаменты под стены панельных зданий устраивают ленточные и свайные.

2.1. Ленточные фундаменты

Ленточные фундаменты, как правило, устраивают под несущие или самонесущие стены. Они могут быть сборными и монолитными. Наиболее распространены сборные ленточные фундаменты.

Сборные фундаменты состоят из железобетонных и бетонных блоков двух типов (рис. 6):

- стеновые прямоугольные блоки (марки ФБС);

- блок-подушки (марки ФЛ).

Блок-подушки используют для увеличения ширины подошвы фундаментов. Их укладывают на бетонную подготовку толщиной 100 мм. Стеновые блоки укладывают на цементно-песчаном растворе поверх фундаментных подушек. Из таких блоков сооружают стены подвала. При этом фундаменты и стены подвала состоят из нескольких рядов стеновых блоков, уложенных с перевязкой швов. Ниже на рис. 6 представлены сборные блоки ленточных фундаментов.

B

Блок-подушки типа ФЛ выполняют двух видов поперечного сечения: трапецевидного (шириной В=800–2400 мм, толщиной t=300, 500 мм) и прямоугольного (шириной В=800 мм, толщиной t=300 мм). Длина блок – подушек составляет от 800 мм до 3200 мм.

а б в

Рис. 6. Сборные бетонные блоки ленточных фундаментов:

а – блок-подушка трапециевидного поперечного сечения;

б – блок-подушка прямоугольного поперечного сечения; в – стеновой блок

Стеновые блоки типа ФБС выполняют (высотой t=600 и 300 мм, шириной В=300, 400, 500, 600 мм). Длина блоков составляет 900, 1200, 2400 мм.

Глубина заложения фундамента (d₀) зависит от глубины сезонного промерзания грунтов (h_пром):

d₀ = h_пром+0,25 м. (1)

Ширину подошвы фундамента можно назначить из условия:

b_ф = 2d₀tg 26⁰+ t = 0,9 d₀ + t, (2)

г
Рядовая панель

Панель перекрытия

Цокольная панель высотой 2,1 м
де t = 400 мм – толщина цокольной панели (рис. 7).

Горизонтальная

гидроизоляция

ФБС

26⁰

ФЛ

b_ф

Рис. 7. Сборный ленточный фундамент под стены

2.2. Свайные фундаменты

Свайные фундаменты устраивают при слабых грунтах, залегающих на большую глубину (рис. 8). Наиболее распространены сборные и монолитные сваи. Сборные сваи изготавливают сечением 300х300 мм и длиной от 6,0 до 24,0 м. Монолитные (набивные) сваи имеют диаметр 500-1000 мм и глубину залегания 30 м и более. Сборные сваи забивают дизель – молотом, погружают вдавливанием. Монолитные сваи устраивают непосредственно в грунте из бетона или железобетона с помощью специальных обсадных труб, погружаемых в предварительно устроенные в грунте скважины. Набивные железобетонные сваи применяют при больших нагрузках на фундаменты.

Рис. 8. Свайные фундаменты: а – на забивных сваях; б – на набивных сваях;

1 – стена; 2 – подушка ростверка; 3- сборные призматические железобетонные сваи;

4 – монолитные железобетонные круглого сечения

3. Панели перекрытий

Панели перекрытий изготавливают, в основном, сплошными. Стеновые панели перекрытия крепят путем сварки закладных деталей с последующим замоноличиванием стыка. Панели имеют гладкую поверхность, которая служит готовым основанием для устройства чистого пола.

Сплошные панели перекрытий изготавливают двух видов.

Первый вид - сплошные панели для зданий с малым шагом несущих стен. Пролет панелей ℓ=2,7 – 3,6 м с интервалом 300 м, ширина В=4,2 – 7,2 м с интервалом 300 м. Панели толщиной t=120 мм изготавливают размерами «на комнату» с опиранием на несущие стены по трем или четырем сторонам (контурное опирание). Плиты толщиной t=120 мм опирают как «по контуру», так и по двум сторонам (см. рис. 9).

Второй вид – сплошные панели для зданий с большим шагом несущих стен. Пролет панелей ℓ =2,7–3,6 м с интервалом 300 м, ширина В=4,2 – 7,2 м с интервалом 300 м. Панели толщиной панелей t=160-180 мм опирают на несущие стены по балочной схеме работы (по двум сторонам) (см. рис. 10).

а – план двух секций крупнопанельного здания;

б – схема раскладки панелей с опиранием по контуру;

в – сплошная

панель;

г,д – фрагменты

панели

Рис. 9. Сплошные панели для зданий с малым шагом поперечных стен:

Рис. 10. Сплошные панели для зданий с большим шагом поперечных стен:

а – план двух секций крупнопанельного здания; б – схема раскладки панелей

с опиранием по двум сторонам; в – сплошная панель;

В крупнопанельных зданиях с продольными несущими стенами в качестве панелей перекрытия можно использовать и многопустотные плиты пролетом L=6,0; 7,2 и 9 м, шириной B=3,0; 1,5 и 1,2 м; толщиной t = 220 и 260 мм. В этом случае в стеновых панелях предусмотрена четверть глубиной 100 мм и высотой 235 мм (рис. 11).

Рис. 11. Сборные элементы перекрытий для зданий с продольными несущими стенами: а – план двух секций крупнопанельного здания; б – схема раскладки панелей

с опиранием по двум сторонам; в – многопустотная плита;

г – узел опирания плиты на стеновые панели

4. ПОКРЫТИЕ ПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ

Покрытия панельных зданий выполняют совмещенными и чердачными с малым уклоном и внутренним водостоком.

При наличии чердака несущие элементы покрытия выполняют из сборного железобетона – многопустотные и ребристые плиты, лотковые панели и перфорированные опорные плиты (см. рис. 12). Для чердачных перекрытий используют сплошные панели (см. рис. 9, 10).

Лотковые железобетонные панели покрытия опираются на наружные стены и на стенку, устанавливаемую по продольной оси здания на чердачное перекрытие. Ребристые панели опираются на железобетонные опорные элементы с перфорированной стенкой (рис. 12). При неотопляемом чердаке чердачное перекрытие выполняют утепленным, а рулонную кровлю по покрытию – «холодной» . Если чердак используется в качестве технического этажа, то кровлю также делают утепленной.

Рис. 12. Виды чердачных вентилируемых покрытий панельных зданий

а – безрулонная кровля; б – рулонная кровля

Для покрытия зальных помещений предусмотрена возможность применения ребристых панелей типа «2Т» пролетом L=9,0 м и L=12 м, шириной B=3,0 м и высотой H=400 и 600 мм соответственно (см. рис. 13).

Рис. 13. Панель покрытия типа «2Т» для зальных помещений

В бесчердачных покрытиях перекрытие верхнего этажа совмещают с покрытием. Такие покрытия называют совмещенным. В практике строительства применяют вентилируемые, частично вентилируемые и не вентилируемые покрытия (см. рис. 14).

Рис. 14. Конструкция совмещенных покрытий:

а – вентилируемые; б – частично вентилируемые; в – не вентилируемые;

1 – рулонная кровля; 2 – цементная стяжка; 3 – утеплитель; 4 – железобетонная плита покрытия; 5 – продух; 6 - ребристая плита; 7 – столбик

5. СОПРЯЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ НЕСУЩЕГО ОСТОВА

Стыковые соединения между панелями расположены в двух уровнях и состоят из петлевых связей. Замоноличивание стыков обеспечивает совместную работу наружных и внутренних стен. Существует много конструктивных решений стыков сборных панелей, которые классифицируют по следующим признакам (рис. 15): по устройству наружной зоны (закрытые,

б

в

а

г

д

е

Рис. 15. Конструкции горизонтальных и вертикальных стыков крупных панелей:

а,б –закрытый стык, замоноличенный с петлевым сопряжением; в,г – открытый стык утепленный; д,е – шпоночный утепленный;1 – упругая прокладка; 2 – герметизирующая мастика; 3 – противодождевой барьер; 4 – бетон замоноличивания; 5 – панель перекрытия;

6 –водоотводящий фартук; 7 – водоотбойная лента; 8 - утеплитель; 9 – панель внутренней стены; 10 – петлевые арматурные выпуски и скобы; 11 – ветрозащитная проклейка;

12 – канал декомпрессии; 13 – выступы для образования растворной шпонки по вертикали

открытые); по способу заделки (утепленные, замоноличенные бетоном); по способу сопряжения (сварные, петлевые, болтовые, шпоночные).

6. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА НЕСУЩЕГО ОСТОВА

6.1. Общие положения

Пространственная устойчивость и жесткость панельного здания обеспечивается работой всех наружных и внутренних стен совместно с панелями перекрытий, покрытий, фундаментами.

Расчетная схема несущего остова устанавливается в зависимости от его конструктивной системы (табл. 1), вида сопряжения элементов (см. рис. 15) и способа восприятия горизонтальных нагрузок.

Расчетная схема несущего остова – это схема расположения его вертикальных и горизонтальных элементов, вид их сопряжения между собой и действующая нагрузка. Сопряжение панелей перекрытий и покрытия с несущими стенами принимают шарнирным. Все конструктивные системы многоэтажных крупнопанельных зданий работают по связевой схеме в обоих направлениях.

Расчетные связевые схемы отражают совместную работу вертикальных диафрагм многоэтажных крупнопанельных зданий в различных сочетаниях: сплошных и с проемами, с одним или несколькими рядами проемов (см. рис. 16).

а б в

Рис. 16. Расчетные схемы связевых систем крупнопанельных многоэтажных зданий:

а–со сплошными диафрагмами; б – с проемными диафрагмами;

в – с разнотипными диафрагмами

Вертикальные конструкции, расположенные в крупнопанельном здании параллельно друг другу, условно изображают стоящими рядом в одной плоскости и соединенными стержнями – связями. Роль стержней-связей между вертикальными элементами (диафрагмами) выполняют междуэтажные перекрытия. Эти стержни-связи условно считают несжимаемыми и нерастяжимыми. Жесткость вертикальной диафрагмы в расчетной схеме принимают равной суммарной жесткости соответствующих вертикальных диафрагм блока здания. Диафрагма представляет собой консольный столб, жестко заделанный на уровне подошвы фундамента и ограниченный в плане по вертикали стыками панелей или проемами (см. рис. 16).

6.2. Нагрузки, действующие на здания

6.2.1. Виды нагрузок

Нагрузки по времени действия подразделяются на три основных вида: постоянные (q_пост), временные (q_вр) и особые (см. рис. 17).

Постоянные нагрузки – это нагрузки, направление, место и время приложения, которых можно считать неизменными. К постоянным нагрузкам относится масса конструкций здания, вес и давление грунтов

.

Временные нагрузки – это нагрузки, которые в отдельные периоды строительства и эксплуатации здания могут отсутствовать. Временные нагрузки подразделяются на длительные, кратковременные и особые.

К длительным временным нагрузкам относятся: масса стационарного оборудования, нагрузка на перекрытия складов, библиотек, архивов и подобных помещений (

).

К кратковременным нагрузкам относятся: снеговые (s), ветровые (w) и температурные (T) климатические воздействия; полезные нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий от массы людей, мебели и подобного легкого оборудования (

). Величина полезной нагрузки на перекрытие зависит от функционального назначения здания и помещения.

Например, для жилых зданий

=1,5 кН/м², для читальных залов

= 4 кН/м² и т. д (СНиП 2.01.07-95) [15].

К особым нагрузкам относятся сейсмические нагрузки и нагрузки, вызванные возникновением чрезвычайных ситуаций.

Рис. 17. Виды основных нагрузок, действующих на здание

Нагрузки разделяют на нормативные и расчетные. Нормативное значение нагрузок приведено в нормативной литературе (снеговая s₀, полезная

, ветровая w⁰ _пол , СНиП 2.01.07-95) [15].

Расчетная нагрузка определяется умножением нормативной нагрузки на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке γ_f:

- постоянная q_пост= γ_f q⁰ _пост (γ_f≈1,05 – 1,3);

- снеговая s = 1,8 (кН/м²); (для Саратовской области);

- полезная q_{по л}= γ_f q⁰ _пол (γ_f≈1,2 – 1,4).

Коэффициент надежности по нагрузке γ_f учитывает изменение нагрузки в большую или меньшую сторону (в неблагоприятную) за период эксплуатации здания.

Вертикальную нагрузку на покрытие и перекрытия принимают в виде равномерно распределенной нагрузки по их площади. Она состоит из суммы постоянных и временных нагрузок(СНиП 2.01.07-95) [15].

6.2.2. Вертикальная нагрузка на покрытие

Вертикальную расчетную нагрузку на покрытие принимают в виде равномерно распределенной нагрузки по его площади (кН/м²). Она состоит из суммы постоянной (q_пост) и снеговой (s) нагрузок:

q_пост - масса конструктивных элементов покрытия; s - масса снега.

Полная вертикальная нагрузка на покрытие будет равна:

q_покр= q_пост + s(кН/м²). (3)

Для определения величины снеговой нагрузки необходимо:

- по карте «Районирование территории РФ по весу снегового покрова» (СНиП 2.01.07-95) [15] определить снеговой район, к которому относится место расположения проектируемого здания;

- по табл. 4 СНиП 2.01.07-95 принять значение расчетной величины снеговой нагрузки. Например, Саратовская область относится к III снеговому району, для которого величина расчетной снеговой нагрузки составляет s=1,8 кН/м².

При проектировании крыш зданий необходимо помнить, что резкие перепады приводят крыши здания по высоте к образованию снеговых мешков, а значит и повышению значения снеговой нагрузки до величины s= 4 кН/м².

На рис. 18 приведена схема распределения нагрузки по покрытию здания.

Рис. 18. Схема распределения полной вертикальной нагрузки на покрытие здания:

а – на плоскую крышу; б – на покрытия здания с уступами

6.2.3. Вертикальная нагрузка на перекрытие

Вертикальную расчетную нагрузку на перекрытие принимают в виде равномерно распределенной нагрузки по его площади (кН/м²). Она состоит из суммы постоянной (q_пост) и полезной (q_пол) нагрузок:

q_пост - масса конструктивных элементов перекрытия;

q_пол - полезная нагрузка.

Полная вертикальная расчетная нагрузка на перекрытие будет равна:

q_покр= q_пост + q_{по л} (кН/м²). (4)

Величина полезной нагрузки на перекрытия зависит от функционального назначения помещений здания (табл. 3 СНиП 2.01.07-95). Необходимо помнить, что в табл.3 приведены значения нормативной полезной нагрузки (

), поэтому для определения расчетной полезной нагрузки надо значение нормативной полезной нагрузки умножить на коэффициент надежности по нагрузке:

q_{по л}= γ_f ^.q⁰ _пол (γ_f≈1,2). (5)

Нагрузки, воспринимаемые перекрытиями и покрытием, передаются вертикальным опорам (стенам, колоннам, диафрагмам жесткости) в виде опорных реакций (сосредоточенных нагрузок, R), которые приложены в уровнях перекрытий и покрытия. Вертикальные опоры передают суммарную нагрузку на фундамент (N = ∑R). На рис. 19 представлена схема распределения нагрузки на перекрытие в учебном классе (q_пол =2 кН/м²) и схема передача ее на стены в виде опорных реакций ( R ) и фундаменты (N = ∑R ).

6.2.4 Горизонтальная нагрузка на стены здания

Горизонтальная нагрузка от давления ветра действует на стены здания и через перекрытия (покрытие) передается диафрагмам жесткости.

q_перекр=q_пост+q_пол

q_пол=q⁰_пол^.γ_f=2^.1,3=2,6 кН/м²

Рис. 19. Схема распределения полной вертикальной нагрузки на перекрытия здания:

q _перекр– полная расчетная нагрузка на перекрытие; q _пост– постоянная расчетная нагрузка (масса конструктивных элементов перекрытия); q _пол - расчетная полезная нагрузка на перекрытие; R – опорные реакции от нагрузок на перекрытия;

N – нагрузка на фундамент

Различают активное и пассивное давление ветра на здание. Величина активного давления ветра, действующего с наветренной стороны здания, определяется по формуле:

W_ак = с_еγ_f kW₀ (кН/м²), (6)

где с_е=+0,8– аэродинамический коэффициент;

γ_f= 1, 4 – коэффициент надежности по нагрузке;

k – коэффициент, учитывающий возрастание ветровой нагрузки по высоте здания (табл. 3) (СНиП 2.01.07-95) [15] ;

W₀= (кН/м²) – нормативное значение ветрового (СНиП 2.01.07-95) [15].

С противоположной стороны здания (с подветренной стороны) действует пассивное давление ветра, направленное в ту же сторону, что и активное давление ветра. Поэтому при определении величины пассивного давления ветра аэродинамический коэффициент принимается со знаком минус (с_е=-0,6):

W_пас = (-с_е )γf kW₀ (кН/м²). (7)

Для определения величины нормативной ветровой нагрузки (W₀) необходимо:

- по карте «Районирование территории РФ по давлению ветра» (СНиП 2.01.07-95) [15] определить ветровой район, к которому относится место расположения проектируемого здания;

- по табл. 5 СНиП 2.01.07-95 [15] принять значение нормативного давления. Например, Саратовская область относится к III ветровому району, для которого величина нормативной ветровой нагрузки составляет W₀=0,38 кН/м².

Для построения эпюр активного и пассивного давления ветра необходимо определить значение ветровой нагрузки не менее, чем в четырех уровнях по высоте здания: в уровне земли; на высоте 10 м, h/2 и h (где h- высота здания).

На рис. 20 приведена схема распределения ветровой нагрузки на стены здания, проектируемого для г. Саратова (III ветровой район, нормативная ветровая нагрузка равна W₀= 0,38 кН/м²).

Определение ветровой нагрузки по высоте здания:

Активное давление Пассивное давление

- на уровне земли

W_ак = 0,8^.1,4^.0,5^.0,38 =0,21 кН/м²	Wпас=(-0,6)^.1,4^.0,5^.0,38=0,16 кН/м²
- на высоте 10 м
W_ак = 0,8^.1,4^.0,65^.0,38 = 0,28 кН/м	Wпас=(-0,6)^.1,4^.0,65^.0,38=0,21 кН/м²
- на высоте 20 м
W_ак = 0,8^.1,4^.0,85^.0,38 = 0,36 кН/м²	Wпас=(-0,6)^.1,4^.0,85^.0,38= 0,27 кН/м²
- на высоте 40 м
W_ак = 0,8^.1,4^.1,1^.0,38 = 0,47 кН/м²	Wпас=(-0,6)^.1,4^.1,1^.0,38 = 0,35 кН/м²

Рис. 20. Схема распределения ветровой нагрузки по высоте здания

6.3. Рекомендации для построения расчетной схемы

Для построения расчетной схемы несущего остова бескаркасных крупнопанельных зданий рекомендуется:

а) вертикальные ряды поперечных или продольных диафрагм (стен) условно изобразить в виде отдельных консольных столбов, которые жестко заделаны в фундаменте;

б) консольные столбы изобразить сплошными, если диафрагмы глухие (без проемов) или в виде двух сплошных элементов, соединенных жесткими связями, если диафрагмы имеют проемы;

в) консольные столбы шарнирно соединить между собой горизонтальными стержнями-связями в уровнях перекрытий;

г) приложить вертикальную и горизонтальную нагрузки.

6.4. Пример построения расчетной схемы бескаркасного

панельного жилого дома

Для крупнопанельного здания, представленного на рис. 21, провести анализ конструктивного решения несущего остова, его конструктивной системы. Привести план вертикальных несущих элементов остова с отражением проемов в стенах и диафрагмах, план раскладки горизонтальных элементов перекрытия, расчетную схему несущего остова.

Характеристика здания:

Функциональное назначение – жилой дом.
Ширина здания В=12 м, высота 80 м.
Количество этажей – 24
Высота этажа 3,3 м. во этажей – 24.
Здание крупнопанельное.
Классы здания: по капитальности – II, по огнестойкости - II,

по долговечности – II.

Характеристика несущего остова здания:

Тип несущего остова – стеновой (бескаркасный).
Конструктивная система – с поперечными несущими стенами.
Основные элементы несущего остова: поперечные стены,

продольные диафрагмы жесткости, фундаменты, панели перекрытий и покрытие.

Продольные наружные стены самонесущие выполнены однослойными из легкого бетона толщиной 400 мм.

Рис. 21. Общий вид и план типового этажа крупнопанельного жилого дома

Внутренние стены толщиной 160 мм выполнены с проемами (рис. 22 а).
Фундаменты под стены свайные. Сваи забивные призматические сечением 300х300 мм.
Фундаменты под стены свайные. Сваи забивные призматические сечением 300х300 мм.

а б

w
Рис. 22. Планы расположения элементов несущего остова.

а – вертикальных; б – горизонтальных;

(Пс1 – панели, опертые длинными сторонами; Пс2 - панели,

опертые короткими сторонами; Пл – панели лоджий)

В качестве перекрытия использованы сплошные панели толщиной 160 мм пролетом 5,4 м (Пс2) с опиранием по двум коротким сторонам и толщиной 120 мм пролетом 2,7 м (Пс1) с опиранием по двум длинным (см. рис. 22 б).
Продольные наружные стены самонесущие выполнены однослойными из легкого бетона толщиной 400 мм.
Внутренние стены толщиной 160 мм выполнены с проемами (см. рис. 22 а).
Фундаменты под стены свайные. Сваи забивные призматические сечением 300х300 мм.
В качестве перекрытия использованы сплошные панели толщиной 160 мм пролетом 5,4 м (Пс2) с опиранием по двум коротким сторонам и толщиной 120 мм пролетом 2,7 м (Пс1) с опиранием по двум длинным (см. рис. 22 б).
Покрытие чердачное. Водоотвод внутренний.
Конструктивная система работает по связевой схеме в обоих направлениях.

Жесткость и устойчивость несущего остова здания обеспечивается поперечными несущими стенами, продольными диафрагмами, панелями перекрытий и покрытия, фундаментами.

Ниже представлены планы расположения вертикальных и горизонтальных элементов несущего остова (см. рис. 22).

Для построения расчетной схемы сначала выбираем ориентацию здания по направлению наибольшего воздействия ветра. Здание располагаем вдоль действия ветра. Как известно, наиболее опасным на воздействие ветра является поперечное сечение, однако здесь, в качестве примера построение расчетной схемы несущего остова здания проводим по продольному сечению 1 – 1 (рис. 22).

В рассматриваемом продольном направлении продольные стены выполняют функцию диафрагм жесткости, воспринимающие ветровые нагрузки (помимо вертикальных нагрузок). По длине здания между поперечными несущими стенами расположено восемь диафрагм жесткости в виде отдельных пилонов, жестко защемленных в фундаменте. Пилоны жестко сопряжены с несущими стенами. Диафрагмы жесткости имеют проемы.

Строим расчетную схему несущего остова (рис. 23) согласно приведенным выше рекомендациям.

1. Вертикальные ряды продольных стен (пилоны) изображаем в виде восьми консольных столбов высотой, равной высоте здания, и шириной, равной ширине панелей (расстоянию между несущими стенами). Заделку консольных столбов указываем в уровне подошвы фундамента.

2. В каждом пилоне расположены проемы, которые заменяем жесткой связью, расположенной в уровне перекрытий.

3. Пилоны между собой соединяем шарнирно горизонтальными стержнями-связями в уровнях перекрытий.

4. Прикладываем вертикальную и горизонтальную нагрузки (п.6.1).

В уровнях покрытия и перекрытий вертикальная нагрузка представляется в виде опорных реакций панелей от действия равномерно распределенных нагрузок: на покрытие q_пост + q_снег(кН/м²) и на перекрытие q_пост + q_полезн (кН/м²). Горизонтальная нагрузка (для г. Саратова W₀=0,38 кН/м²) от активного давления ветра распределяется по высоте неравномерно: от

Рис. 23. Расчетная схема несущего остова

уровня земли до 5 м-0,21 кН/м²; на высоте 10 м- 0,28 кН/м²; на высоте 52,8 м - 0,51 кН/м². С противоположной стороны здания действует пассивное м- 0,51 кН/м². С противоположной стороны здания действует пассивное давление ветра, величина которого равна от уровня земли до 5 м – 0,18 кН/м²; на высоте 10 м – 0,21 кН/м²; на высоте 52,8 м - 0,38 кН/м².

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Архитектурные конструкции /под ред. З.А. Казбек-Казиева. – М.: Высш. шк., 2005.

2. Благовещенский Ф.А. Архитектурные конструкции/ под ред. Ф.А. Благовещенского, Е.Ф. Букина – М.: Архитектура –С, 2005.

3. Инженерные конструкции /под ред. В.В. Ермолова. – М.: Высш. шк., 2006.

Дополнительная

4. Айрапетов Д.П. Архитектурное материаловедение. – М.: Стройиздат, 1983.

5. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. –

М.: Стройиздат, 1985.

6. Бондаренко В.М., Суворов Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. – М.: Строийиздат, 1987.

7. Дроздов П.Ф. Проектирование и расчет многоэтажных зданий. – М.: Высш. шк., 1986.

8. Дехтяр С.Б. Архитектурные конструкции гражданских зданий. Стены и перегородки. – Киев, 1978.

9. Кудзис А.П. Железобетонные и каменные конструкции. – М.: Высш. шк., 1989. – Т. 2.

10. Коссаковский В.А., Чистова В.А. Архитектурная композиция жилого дома. – М.: Высш. шк., 1990.

11. Ломакин В.А. Основы строительного дела. – М.: Стройизат, 1976.

12. Печенов А.Н., Дехтяр С.Б. Архитектурные конструкции гражданских зданий. Перекрытия и полы, крыши, большепролетные конструкции. –Киев, 1979.

13. Скоров Б.М. Гражданские и промышленные здания. – М.:Стройиздат , 1978.

Нормативная

14. СНиП 2.03.01-2000. Бетонные и железобетонные конструкции. – М.: ЦИТП Госстроя России, 1999.

15. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. – М.: ЦИТП Госстроя России, 1984.

16. СНиП 2.01.02-85. Противопожарные нормы. – М.: ЦИТП Госстроя России, 1984.

17. СНиП 2.08.-01-85. Жилые здания. – М.: ЦИТП Госстроя России, 2005.

18 СНиП 2.08.-02-89. Общественные здания и сооружения. – М.: ЦИТП Госстроя России, 1989.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ …………………………………………..……………………..

1. СТЕНЫ ИЗ КРУПНЫХ ПАНЕЛЕЙ ……………………………………

1.1. Наружные стеновые панели ……………………………………..…..

1.2. Внутренние стеновые панели………………………………………...

2. ФУНДАМЕНТЫ ПОД СТЕНЫ ПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ………...…...

2.1. Ленточные фундаменты…… ………………………………………..

2.2. Свайные фундаменты…………………………………………….......

3. ПАНЕЛИ ПЕРЕКРЫТИЙ………………………………………………...

4. ПОКРЫТИЕ ПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ………………………………......

5. СОПРЯЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ НЕСУЩЕГО ОСТОВА……………….

6. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА НЕСУЩЕГО ОСТОВА………………………...

6.1. Общие положения ………………………………………………........

6.2. Нагрузки, действующие на здания………………………………..

6.2.1. Общая характеристика нагрузок……………………………...

6.2.2. Вертикальная нагрузка на покрытие……………………….…

6.2.3. Вертикальная нагрузка на перекрытие……………………….

6.2.4. Горизонтальная нагрузка на стены здания…………..…..……

6.3. Рекомендации для построения расчетной схемы………………….

6.4. Пример построения расчетной схемы бескаркасного

панельного жилого дома……………….……………………………

ЛИТЕРАТУРА.................................................................................................

3

5

5

7

8

8

9

1011121414151516171820

2026

МНОГОЭТАЖНЫЕ БЕСКАРКАСНЫЕ ЗДАНИЯ

ЗДАНИЯ ИЗ КРУПНЫХ ПАНЕЛЕЙ

Методические указания к проведению практических занятий

по курсу «Архитектура гражданских и промышленных зданий»

для студентов специальности 290300

«Промышленное и гражданское строительство»

дневной формы обучения

Составили: ДЕНИСОВА Алла Павловна

ЕМЕЛЬЯНОВА Татьяна Александровна

Рецензент С.А. Ращепкина

Редактор Л.В. Максимова

Подписано в печать 29.01.09 Формат 60 х 84 1/16

Бумага тип. Усл.печ.л. 1,75 Уч. – изд. 1,7

Тираж 200 экз. Заказ Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77

К

опипринтер БИТТиУ, 413840, г. Балаково, ул. Чапаева, 140

Blog

Содержание