Т н., зам. Генерального директора ОАО «Новое кольцо Москвы» Одновременно с экономическим развитием Азиатского региона Япония, Южная Корея, Гонконг, Тайвань и т
| Вид материала | Документы |
- Южная Корея, 49.53kb.
- Трансформация модели хозяйствования во франции на рубеже XX-XXI, 207.2kb.
- "Новое кольцо" для красавицы столицы, 92.68kb.
- В редакции распоряжения Правительства Москвы от 29 декабря 2006, 66.63kb.
- Корея Семинар "Энергетическая безопасность сва (Япония и Южная Корея)", 126.79kb.
- Генеральный директор ОАО «Дальневосточная распределительная сетевая компания (дрск)»,, 373.93kb.
- Должностная инструкция директора по производству общие положения > Заместитель генерального, 40.78kb.
- Южная Корея и Северная Корея. Это было давно единым государством, но после Второй мировой, 61.75kb.
- Судостроительный комплекс Предпроектные предложения Зам генерального директора, 521.33kb.
- Тезисы доклада зам генерального директора ОАО «Связьинформ», 20.57kb.
КОНСТРУКТИВНЫЕ CХЕМЫ ДЛЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ НА БАЗЕ КОНВЕРСИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
Ремнев В.В., д.т.н., зам. Генерального директора ОАО «Новое кольцо Москвы»
Одновременно с экономическим развитием Азиатского региона (Япония, Южная Корея, Гонконг, Тайвань и т.д.) стали бурно развиваться и города. С учетом того, что они расположены в сейсмических районах, долгое время высотное строительство сдерживалось. Например, в Японии вплоть до 1968 г существовали нормы ограничивающие высоту зданий до 31 м. Первым японским небоскребом стала 170 метровая (47 этажей) гостиница «Кейо плаза», построенная в 1971 г. Все высотные азиатские здания, построенные в 80-х годах, не превышают 300-метровой высоты. Однако, уже в 1982 г этот предел был преодолен возведением 368 метрового здания «Банк оф Чайна» в Гонконге. Затем были построены небоскребы в Бангкоке (Таиланд), Шэнзене (Китай), Каошиюнге (Тайвань).
При возведении высотных зданий применяются конструктивные и технологические решения, повышающие устойчивость здания.
Одним из таких решений может быть применение несъемной (оставляемой) опалубки из сравнительно легких блок-модулей, собираемых из плит-мембран. Технология изготовления плит-мембран аналогична изготовлению сборных конструкций и может производиться, как на заводах сборного железобетона, так и в условиях строительной площадки.
Такой подход позволяет использовать достоинства монолитного сборного и объемно-блочного домостроения.
Предлагаемая технология возведения зданий заключается в следующем. Тонкие железобетонные плиты-мембраны толщиной 15 мм с ребрами высотой 35 мм изготовляются в плоской опалубке с высокоточными бортами. Форма плит-мембран квадратная или прямоугольная. Высокоточные борта позволяют с помощью замковых соединений отдельных плит-мембран без применения сварки собирать их в объемные блоки. Малая материалоемкость плит-мембран объясняет и значительно меньший вес объемного блок-модуля.
Пространство между блоками заполняется легким бетоном. В результате все несущие конструктивные элементы (плиты перекрытий, стены и перегородки) образуют так называемые «сэндвичи». Это наиболее рациональное использование несущей способности материалов при минимальном весе конструкций. Сохраняя преимущество существующего монолитного строительства, мы получаем по сравнению с ним и значительное превосходство, т.к. традиционная монолитная конструкция состоит из однородного бетона. Трехслойная конструкция, при тех же прочностных показателях, имеет существенно лучшие характеристики по теплу и звукоизоляции за счет легкого бетона.
Важнейшим элементом являются применяемые расчетные схемы зданий, когда все перекрытия, стены и перегородки рассматриваются как жесткие диски, образующие пространственную систему, противостоящую нагрузкам.
Далее, в случаях, когда нагрузка существенно превышает расчетную, обрушения зданий и его элементов не происходит. Это достигается конструктивными приемами, существенно повышающими деформативность. В частности, в плитах-мембранах использовано объемное спиральное армирование, при котором деформативность бетона повышается на порядок.
Для зданий с большими зальными помещениями, при строительстве небоскребов, при наличии в основном слабых грунтов предлагаемые конструкции имеют значительные преимущества по сравнению с традиционными, применяющимися в настоящее время в строительстве.
Предлагаемая технология апробирована при проектировании и строительстве специальных сооружений Минобороны, которые должны выдерживать нагрузки современных средств поражения.
Нагрузки, на которые рассчитывались спецсооружения постоянно существенно увеличивались. С середины 70-х годов, например, расчетная точка падения ядерного боеприпаса каждые 5 лет приближалась к сооружению, грубо говоря, в 2 раза. А нагрузки, как известно, зависят от радиуса в кубе, т.е. возрастали почти в 10 раз. В таких условиях невозможно было использовать старые подходы, повысив количество или прочность материалов, а приходилось искать принципиально новые технические решения. Все разработки проходили необходимую экспериментальную проверку в лабораториях, на полигонах и при натурных испытаниях. Необходимо упомянуть и жесткий контроль со стороны заказчика, очень высокую требовательность к исходным заданным характеристикам.
Внедрение в практику строительства рассматриваемых объемных блок-модулей, произошло при разработке специального сооружения в Молдавии (когда была задана нагрузка 50 кг/см2 или 500 т/м2). Возникли большие сложности с перекрытием цилиндрического сооружения диаметром около 35 м без внутренних опор. Даже при нагрузке на покрытие, которое мы имеем для обычных сооружений 500 кг/м2, эта задача достаточно сложная.
При попытках применить уже апробированные подходы толщина верхней плиты покрытия превышала 2,5 м. Тогда и были предложены упомянутые объемные блок-модули.
Практика подтвердила технологичность и надежность предлагаемых конструктивных решений. Во время Карпатского 8-бального землетрясения (1989 г) здание радиорелейной станции (РЛС) в г. Мукачево, выполненное с применением предлагаемых конструктивных решений не получило ни одной трещины. Размер здания более 50 м высотой, длиной около 70 м и шириной более 30 м, с высотой этажей около 4,0 м, со многими зальными помещениями без колонн на разных этажах, в различных пролетах.
Одна из конструктивных особенностей предлагаемых решений – в них полностью отсутствует сварка металла. При изготовлении плит-мембран, при сборке из них объемных блок-модулей и при возведении здания, сварка не применялась. При получении в 1993 г первых патентов на предлагаемые конструкции, тщательно исследовался вопрос патентной чистоты по нашим и зарубежным источникам. В то время такие решения не применялись.
В зданиях с предлагаемыми конструктивными решениями разрушение отдельных объемных элементов не приводит к обрушению других, тем более всего здания. Так, например, при подрыве американцами РЛС в Латвийском городе Скрунде выполненной из тех же блоков, что и Мукачевская РЛС, сначала были подорваны все внутренние колонны, а здание стояло и разрушилось только после подрыва наружных колонн.
Возможен также вариант конструктивных схем с колоннами из трубобетона.
Традиционный вариант каркаса здания с монолитными колоннами, на наш взгляд не целесообразен, так как с учетом ветровых и сейсмических нагрузок сечения колонн превысят размеры 50х50 см, что в жилье недопустимо из-за выступа части колонн за пределы стен и перегородок.
В отличие от традиционных конструкций трубобетон обладает повышенной несущей способностью. Трубобетонные колонны, например, для 30-ти этажного здания можно выполнить из труб диаметром 245 мм. Эти колонны обладают большим запасом прочности, так как толщину стенок стальной трубы можно увеличивать до 50 мм.
Колонны таких габаритов несложно укрыть в наружных стенах и перегородках, что для жилья является важным фактором
Использование трубобетона позволяет в высотных зданиях применить каркасную схему зданий взамен схемы с наружными и внутренними несущими стенами. Это уменьшает вес здания в 1,5-1,8 раза. Уменьшается расход металла и бетона. Кроме этого, при изготовлении колонн из трубобетона не требуется опалубка, что во многом снижает трудозатраты и уменьшает продолжительность строительства.
Во всем мире при строительстве высотных зданий широко используются металлические конструкции, позволяющие уменьшить вес здания и сократить сроки строительства. Так например, в Австралии и Японии широкое распространение получили металлические конструкции с колоннами из металлических труб, при этом балки располагаются под углом 60 градусов, образуя равносторонний треугольник. Такая форма ячеек наиболее эффективна для работы перекрытий. В России по этому принципу разработана модульная опорно-стержневая система.
Применение модульной опорно-стержневой системы в строительстве высотных зданий уменьшит их вес в 1,7-2,0 раза, уменьшит расход бетона в 2,0-2,2 раза, при этом расход металла будет равен расходу металла в зданиях из монолитного железобетона. Сроки возведения каркаса не превысят одной недели на этаж (при площади этажа -1000 кв.м.).
В докладе рассмотрены два возможных варианта конструктивных схем для строительства высотных зданий: каркасное здание с применением трубобетона и модульная опорно-стержневая система.
Оба варианта имеют определенные преимущества перед высотными зданиями с несущими наружными и внутренними стенами.
Однако наибольший экономический эффект можно получить , объединив эти две системы. Как показывают предварительные расчеты вес высотного здания можно уменьшить в 2,0-2,5 раза. Расход металлопроката составит 70-90 кг/кв.м., расход бетона 0,28-0,32 м3/м2, расход арматуры 12-16 кг/м2, скорость возведения каркаса здания -1 этаж за день.
Таким образом, малая материалоемкость и технологичность изготовления конструкций определяет и низкую стоимость, что делает их привлекательными для вложения инвестиций. Кроме того, позволяет резко сократить сроки возведения зданий.