Строительство быстровозводимых конструкций (БВК) – современная технология, которая применяется при возведении объектов разного назначения. Метод позволяет значительно сокращать сроки и расходы на постройку, по сравнению с технологиями капитального строительства. При этом здания и сооружения отвечают высоким требованиям по надежности, безопасности и функциональности.
Компания «Инновационные Конструкции» выполняет полный цикл работ по комплексному строительству быстровозводимых зданий под ключ. Мы проводим проектирование, комплектацию, строительно-монтажные работы на площадке и ввод в эксплуатацию. Наши заказчики в сжатые сроки получают полностью готовое здание с требуемой функциональностью, рассчитанное на многолетнюю эффективную эксплуатацию.
Как заказать быстровозводимое здание в Москве?
Оказываем услуги по проектированию металлоконструкций для быстровозводимых зданий.
Заключаем договор на строительство здания и выставляем счет на частичную предоплату.
Производим металлоконструкции в строгом соответствии с проектной документацией.
17 Стоимость здания из сэндвич панелей
Доставляем конструкцию и материалы на объект и осуществляем монтаж силами нашей бригады.
- О монтаже сэндвич-панелей ссылка
- Осуществляем доставку по России
- Контакты
Выгодные условия для клиентов от Инновационные Конструкции
Компания Инновационные Конструкции выполняет строительство быстровозводимых конструкций любого назначения – складских и производственных зданий до офисов, административных объектов и торговых центров.
Предлагаем такие преимущества для клиентов:
- высокая скорость строительства объектов любой сложности;
- строгое соблюдение технологических требований, работа в соответствии с положениями стандартов и СНиП;
- выполнение полного цикла работ на площадке под ключ – от земляных работ до чистовой отделки;
- большая база типовых проектов с возможностью их адаптации, услуг индивидуального проектирования быстровозводимых объектов;
- использование только качественных материалов и элементов конструкций, поставляемых от ведущих производителей;
- обоснованный расчет стоимости по прозрачным тарифам, фиксированная цена;
- сокращение расходов заказчика благодаря прямым дилерским поставкам материалов и комплектующих быстровозводимых конструкций;
- работа по официальному договору с четко зафиксированными обязательствами компании по срокам и качеству строительства;
- предоставление гарантии на построенные объекты.
Для консультации и предварительного просчета заказа свяжитесь с нашими менеджерами удобным вам способом.
Виды быстровозводимых зданий
По типу конструкции быстровозводимые здания бывают таких типов:
- Каркасно-панельные. Используют монолитный или сборный металлокаркас полного или открытого типа, который обшивается плитным материалом.
- Каркасно-тентовые. Один из самых популярных типов БВК. Используется сборно-разборный каркас на болтовых соединениях. Обшивка производится профлистом или сэндвич-панелями.
- Бескаркасные. Как правило, это арочные конструкции на основе крупных элементов, выполняющих несущие функции.
- Блочно-модульные. Здания собираются из отдельных модулей. Это готовые блок-контейнеры заводского изготовления, которые жестко соединяются друг с другом.
Наша компания строит быстровозводимые здания всех типов с соблюдением технологии и нормативных требований.
Стоимость постройки ангара из сэндвич панелей, помещения для аквафермы
Портфолио работ
Что влияет на стоимость быстровозводимых конструкций
Стоимость строительства быстровозводимых конструкций рассчитывается индивидуально для каждого конкретного проекта. При определении цены учитываются следующие критерии:
- назначение строящегося быстровозводимого здания;
- площадь и архитектурные параметры объекта;
- индивидуальный или типовой проект;
- материалоемкость быстровозводимого здания;
- характеристики грунта на участке строительства;
- вид ограждающих конструкций – профилированный лист или сэндвич-панели;
- необходимость дополнительной теплоизоляции;
- количество оконных, дверных проемов, ворот;
- необходимость подсоединения коммуникаций, выполнения чистовой отделки и других дополнительных работ;
- необходимая клиенту срочность возведения.
Выгода при строительстве быстровозводимых конструкций по сравнению с возведением капитальных зданий составляет в среднем не менее 30 %. Кроме этого, мы обеспечиваем дополнительную экономию за счет применения передовых технологий строительства, а также благодаря прямым поставкам материалов и элементов конструкций от производителей по оптовым ценам.
| 500 — 1500 | 6 | 18 000 | 25 000 |
| 1500 — 5000 | 6 | 15 000 | 21 000 |
| 5000 — 10000 | 11 | — | 20 000 |
| > 10000 | 11 | — | 19 000 |
Используемые материалы
Основой быстровозводимого здания является металлокаркас, который сооружается из металлического профиля. В том числе для его монтажа используются двутавровые балки и швеллеры из высококачественной конструкционной стали, которые обладают высокой несущей способностью. Связи между опорными элементами каркаса выполняются при помощи уголка, профильной трубы, других видов металлопроката. Все части каркасной конструкции покрываются многослойным антикоррозионным покрытием, которое значительно увеличивает их срок службы.
Элементы каркасной конструкции изготавливаются на заводе по проекту быстровозводимого здания. Они поставляются уже в виде готовых комплектов. Поэтому на площадке остается только выполнить сборку каркаса на подготовленном фундаменте. Сборка выполняется с использованием болтовых соединений.
Ограждающие конструкции выполняют из стенового и кровельного профилированного листа или сэндвич-панелей. Профнастил стоит дешевле, но не обеспечивает теплоизоляции. Поэтому он имеет ограниченное применение. Постройка большинства быстровозводимых зданий сегодня осуществляется с использованием утепленных сэндвич-панелей.
Технология производства
Строительство быстровозводимого здания начинается с разработки проектной документации. На основании проекта выполняется изготовление сборочного комплекта. Поле этого подготовленные материалы доставляют на объект.
Постройка на площадке выполняется в следующей последовательности:
- Выполнение земляных работ – расчистка площадки, выравнивание и планировка участка, рытье котлована или траншей под фундамент. Прокладка подземных коммуникаций.
- Устройство фундамента. Как правило, фундамент заливают непосредственно под несущими колоннами.
- Сборка металлокаркаса. На фундамент устанавливают опорные колонны, которые крепятся при помощи анкеров. Конструкция укрепляется поперечными связями. Монтируются фермы и прогоны кровли.
- Обшивка каркаса. Монтируются стеновые и кровельные сэндвич-панели с тщательной герметизацией стыков и зон сопряжения с каркасом.
- Устройство окон, дверей, ворот. Монтаж выполняется в готовые обрамления через гибкие выносные пластины, что позволяет исключить образования мостиков холода.
- Завершающие работы. Производится подведение и подключение инженерных коммуникаций, выполняется наружная и внутренняя отделка по проекту, в зависимости от функций возводимого строения.
После окончания полного цикла работ под ключ здание сдается в эксплуатацию заказчику.
Типовые здания
При проектировании и строительстве БВК широко применяется типизация. Она предусматривает использование типовых проектов, которые уже были успешно реализованы ранее. В типовых зданиях применяются стандартные размеры. Так их ширина составляет 12-48 метров с шагом рам не до 6 метров. По длине БВК нет ограничений.
При необходимости можно менять схему размещения воротных, дверных, оконных проемов, толщину слоя утеплителя и другие параметры.
Типовые проекты позволяют подобрать готовые решения для большинства видов объектов разного назначения. При необходимости в проектную документацию могут быть оперативно внесены определенные корректировки.
Применение типовых зданий позволяет значительно уменьшить сроки строительства и сократить расходы. В первую очередь это достигается за счет сведения к минимуму проектных работ. Кроме этого, в таких проектах все параметры и решения уже выверены до мелочей. В результате значительно повышается эффективность строительства.
Наша компания располагает значительным портфелем типовых проектов, что позволяет предлагать большинству заказчиков готовые экономически эффективные и оптимальные в техническом плане решения.
| Типовое модульное здание для любых целей | 500 | м 2 | 22 000 | 11 000 000 |
| Быстровозводимые здания по индивидуальным проектам любого размера (ЛМК) | 1000 | м 2 | 23 000 | 23 000 000 |
| Промышленное, производственное здание | 1500 | м 2 | 25 000 | 37 500 000 |
| Офисные здания | 2500 | м 2 | 25 000 | 62 500 000 |
| Мы можем изготовить модульное здания по индивидуальным размерам заказчика. Для этого необходимо оформить заказ на сайте. | ||||
| Назначение – Производственное здание | Площадь здания – 1000 м 2 | Место дислокации — Московская область | ||
| Столбчатый фундамент, включая цоколь и опалубку | 63 | м 3 | 33466 руб. | 63 x 33466 = 2 108 358 руб. |
| Устройство полов t=150 мм | 147,6 | м 3 | 22757 руб. | 147,6 x 22757 = 3 358 933,2 руб. |
| Монтаж металлического каркаса здания с покрытием ГФ-021 в 1 слой | 35 | т | 160000 руб. | 35 x 160000 = 5 600 000 руб. |
| Установка стеновых сэндвич-панелей с утеплителем из минеральной ваты 150мм | 852 | м 2 | 4746 руб. | 852 x 4746 = 4 043 592 руб. |
| Монтаж окон ПВХ h=1,2м | 94 | м 2 | 19876 руб. | 94 x 19876 = 1 868 344 руб. |
| Укладка кровельных сэндвич-панелей с утеплителем из минеральной ваты 200мм | 1066 | м 2 | 6028 руб. | 1066 x 6028 = 6 425 848 руб. |
| *Стоимость указана без учета земляных работ, устройства входных групп и инженерных сетей. | 23 405 075,2 руб. | |||
| Для получения точной стоимости по Вашему объекту, свяжитесь с нашим специалистом | Заказать звонок | |||
Особенности
Технология строительства быстровозводимых зданий на основе металлоконструкций и готовых модулей дает такие основные преимущества заказчику:
- ускорение строительства в среднем более чем на 50 %;
- сокращение расходов на возведение объекта по сравнению с капитальными строениями – не менее 30 % экономии;
- возможность использования типовых зданий для дополнительного снижения расходов и уменьшения сроков;
- получение мобильных объектов, которые можно неоднократно демонтировать и переносить на новое место;
- возможность простой модернизации и реконструкции эксплуатируемых БВК;
- высокие конструктивные характеристики, надежность прочность, сейсмостойкость зданий.
Готовые строения эффективно выдерживают нагрузки, которые возникают в процессе эксплуатации. При этом они обладают небольшим собственным весом, что позволяет использовать для строительства сравнительно легкий фундамент для дополнительной экономии.
Назначения быстровозводимых помещений
Технология БВК применяется при строительстве объектов самого разного назначения и масштаба. В том числе по этому методу возводятся следующие виды объектов:
- складские комплексы;
- производственные, авиационные ангары;
- здания сельскохозяйственного назначения;
- спортивные сооружения;
- производственные здания;
- офисные и административные объекты;
- развлекательные и коммерческие здания;
- торговые центры;
- автомойки, автосервисы, гаражи;
- холодильные комплексы и т.д.
Наша компания строит под ключ все виды быстровозводимых мобильных зданий со строгим соблюдением положений нормативной документации. Мы гарантируем качество, безопасность и полную функциональность каждого построенного объекта коммерческого, торгового, офисного, производственного и другого назначения.
Источник: iconstr.ru
Быстровозводимые здания из металлоконструкций
Мы являемся производителем металлоконструкций. Вся продукция изготавливается в соответствии со стандартами качества.
ГАРАНТИЯ НА ВСЕ РАБОТЫ
Мы дорожим своей репутацией и берем на себя все риски, имеющие отношение к нашей работе.
Мы уверены в своем профессионализме, поэтому даем финансовую гарантию, предусматривающую возврат денежных средств за нарушение сроков сдачи объекта в эксплуатацию
Каждый проект мы рассчитываем индивидуально, подбирая оптимальные конструктивные решения с использованием своих производственных и трудовых ресурсов.
Мы готовим и предоставляем всю исполнительно-техническую документацию в соответствии с строительными нормами и правилами (СНИП, СП, РД и т.д.)
Реализуем объекты любого назначения
Технологии строительства
В основе вашего будущего здания современные и проверенные технологии строительства STRONG , ЛСТК, ЛМК
Тип, размер и глубина залегания фундамента рассчитываются, исходя из результатов инженерно-геологических изысканий и нагрузок от здания!
Легкие металлические констукции (ЛМК) являются прочным и долговечным каркасом для строительства быстровозводимых зданий с большими пролетами и применением грузоподъемного оборудования!
Стены и кровля обшиваются надежными и долговечными сэндвич-панелями с разными наполнителями!
Кровельная сэндвич панель
Производство всех элементов металических конструкций осуществляется высокоточным оборудованием на заводе. Допустимое отклонение от проекта составляет не более 2 мм!
Источник: polixstroi.ru
Расчет крупнопанельных зданий повышенной этажности
Строительство крупнопанельных зданий высотой девять и более этажей поставило перед проектировщиками и исследователями ряд сложных задач по созданию методики расчета, наиболее близко отвечающей действительной работе конструкций. Если при массовом возведении зданий высотой в пять этажей вопросы прочности и жесткости не были решающими, то для зданий повышенной этажности они становятся важнейшими.
Конструкция крупнопанельного здания повышенной этажности представляет собой сложную многократно статически неопределимую пространственную систему, составленную из пластинок, ослабленных проемами и соединенных между собой податливыми связями. Поэтому задача определения напряженного состояния и деформаций конструкций от вертикальных и горизонтальных (ветровых) нагрузок и температурных воздействий, а также от неравномерных осадок основания является весьма сложной.
В качестве расчетной модели крупнопанельного здания может быть принята ортотропная система, составленная из отдельных пластинок, соединенных между собой упругими связями сдвига и упругими поперечными связями (рис. 8.1). Пластинки в своей плоскости рассматриваются как жесткие диски.
Однако при сделанных предпосылках трудно получить числовые решения уравнений относительных перемещений пластинок как жестких дисков вследствие их большого количества в здании. Упрощения можно добиться, если здание рассматривать как непрерывную тонкостенную призматическую оболочку — коробку многосвязного сечения с поперечными и продольными диафрагмами; устойчивость и совместная работа диафрагм обеспечивается горизонтальными дисками перекрытий (см. рис.
8.1, а). Предлагаемая расчетная схема отвечает конструктивной системе панельного дома с поперечными и продольными (в том числе наружными) несущими стенами, т. е. типу дома высотой 9—12 этажей. Указанная расчетная схема может быть с достаточной для практики точностью представлена в виде отдельных вертикальных стен составного двутаврового или швеллерного сечения (см. рис. 8.1, б, в).
Расчетная схема зданий повышенной этажности — выше 9—12 этажей, в которых наружные стены становятся навесными и потому не участвуют в восприятии вертикальных нагрузок, может быть представлена в виде системы вертикальных поперечных и внутренних продольных стен — диафрагм, «развязанных» междуэтажными перекрытиями (см. рис. 8,1, г).
В этих схемах горизонтальные диски перекрытий могут быть приняты как недеформируемые, что в значительной мере отвечает их действительной работе.
Расчет осложняется тем, что в систему несущих стен здания входят как глухие стены, так и стены с проемами, имеющие различную жесткость и потому по-разному участвующие в общей пространственной работе здания.
Упругие линии деформации глухих стен и конструкций с проемами, не связанных между собой, при одинаковой нагрузке имеют разную форму и описываются различными уравнениями. Связанные перекрытиями эти конструкции вынуждены изгибаться одинаково, что приводит к неравномерному распределению между ними общей нагрузки, действующей на здание. Поэтому обычные методы независимого расчета отдельных диафрагм на нагрузку, определяемую по грузовой площади, могут привести к существенным ошибкам.
Расчет крупнопанельного здания состоит из двух основных частей — определения действующих усилий и расчета конструкций здания на эти усилия. Кроме того, проверяется жесткость здания; с этой целью нормативными документами ограничивается ускорение колебаний на уровне верха здания при действии ветровой нагрузки.
Статический расчет должен определять краевые усилия по периметру каждой панели, включая нормальные и касательные усилия по всем граням и моменты, действующие из плоскости и в плоскости панелей. Панель должна рассчитываться на прочность, деформации и трещиностойкость при заданных краевых условиях, и на основе такого расчета назначаются оптимальные сечения, количество и расположение арматуры.
На величины усилий в несущих конструкциях заметно влияет внецентренность приложения вертикальной нагрузки, вызванная несимметричным относительно, центральной продольной оси здания расположением нагрузок и проемов во внутренних стенах.
Поэтому при расчете несущих конструкций сооружения с учетом указанных положений необходимо принимать во внимание совместную пространственную работу в здании разнотипных несущих конструкций под действием горизонтальных и внецентренных вертикальных нагрузок.
Многократная статическая неопределимость системы, образуемой стенами и перекрытиями, приводит при отсутствии упрощений к необходимости совместного решения сотен алгебраических уравнений. Здесь широкие возможности открывает применение электронных вычислительных машин. Вместе с тем изучение действительной работы панельных конструкций позволило с достаточной для практических целей точностью отработать упрощенные методы расчетов как по определению усилий, так и жесткостных характеристик, которыми следует пользоваться в практике проектирования. Такие методы положены, в частности, в основу «Указаний по проектированию конструкций крупнопанельных бескаркасных жилых домов высотой 10—16 этажей», разработанных ЦНИИЭП жилища и ЦНИИСК.
Из расчетных положений, содержащихся в Указаниях, здесь даны только те, которые наиболее часто встречаются в практике проектирования. Приведены также практические рекомендации по упрощению отдельных расчетов и данные по подбору сечений конструкций.
1. Общие положения расчета
Несущие стены и их стыковые соединения, а также пристыковые участки стен должны быть рассчитаны на суммарные усилия, возникающие от веса вышерасположенных конструкций и временной вертикальной нагрузки, от ветровой нагрузки, неравномерных осадок основания, неодинаковой загрузки и различных деформативных свойств продольных и поперечных стен, температурных воздействий и неодинаковой усадки материала связанных между собой панелей. В тех случаях когда усилия от ветра, температуры или усадки вызывают уменьшение расчетного усилия в стене или в стыковом соединении, в расчете их рекомендуется не учитывать.
Стены должны быть проверены расчетом на вертикальные нагрузки, определяемые без учета их перераспределения при совместной работе панелей. При выполнении этой проверки для зданий с часто расположенными поперечными несущими стенами и перекрытиями, опирающимися по контуру, наружные продольные стены рассчитываются только на вертикальную силу от собственного веса стен без учета нагрузки от перекрытий; в этом случае поперечные стены должны быть рассчитаны на всю нагрузку от перекрытий.
Помимо расчета конструкций законченного здания на все виды нагрузок и воздействий необходимо проверить прочность стен здания в условиях его монтажа на сумму нагрузки от расчетного собственного веса конструкций и нормативной ветровой нагрузки.
В домах высотой до 9—12 этажей учитывается совместная работа поперечных и продольных наружных стен, которые при такой высоте зданий могут быть несущими, в зданиях большей этажности с наружными навесными стенами учитывается совместная работа поперечных и внутренних продольных стен, что дает большой конструктивный эффект. При рассмотрении совместной работы примыкающих друг к другу участков стен учитывается податливость их стыковых соединений (характеристики податливости, в зависимости от типа соединений, будут приведены далее).
Усилия, возникающие от взаимодействия отдельных вертикальных элементов, определяются из условия равенства горизонтальных перемещений этих элементов и перекрытий в местах их пересечения.
Горизонтальные перемещения вертикальных элементов определяются с учетом податливости стыковых сопряжений панелей, наличия в панелях проемов, возможного образования трещин в перемычках и в ряде случаев податливости основания.
При расчете несущих стен принимается гипотеза плоских сечений, что допустимо для высоких зданий, у которых ширина мала по сравнению с высотой.
Расчет несущих стен с проемами рекомендуется производить путем расчленения пространственной системы на отдельные плоские элементы, соединенные податливыми на сдвиг связями. Каждый из плоских элементов рассчитывается как рама с учетом сил взаимодействия с примыкающими к нему стенами. При этом принцип расчета должен состоять в том, чтобы определить возможные максимальные величины усилий в данном элементе.
Так, при расчете составных сечений стен стыковые соединения принимаются неподатливыми с тем, чтобы в результате расчета получить максимально возможные усилия в элементах составного сечения (при этом сумма расчетных нагрузок на отдельные элементы сечения не будет равна суммарной нагрузке на все сечение).
Перемычки над проемами, способные воспринимать расчетные усилия, возникающие в них при совместной работе примыкающих к проемам участков стен, следует принимать либо максимальной жесткости (без учета трещинообразования), либо минимальной (с учетом трещинообразования) в соответствии с усилиями, определенными в перемычке при условии отсутствия в ней трещин с тем, чтобы в результате расчета получить максимальные усилия в панелях, их стыковых соединениях и самих перемычках.
Стыковые соединения стеновых панелей следует рассчитывать не только по прочности, но и по деформациям.
Для расчета составных стержней, которые приняты как основная расчетная схема несущих стен, работающих на вертикальные и горизонтальные нагрузки, используется дифференциальное уравнение, выведенное А. Р. Ржаницыным для расчета составного стержня,
— коэффициент, характеризующий жесткость соединения стен по вертикали (H — высота этажа; λсд — зависит от вида и количества соединений, приходящихся на один этаж); этот коэффициент определен на основе данных экспериментальных исследований, проведенных в последние годы; γ — коэффициент, характеризующий жесткость стен здания, определяется в зависимости от формы сечения стен и характера нагрузки.
Расчетные формулы для определения усилий с учетом податливости представлены как произведение двух частей — величины усилия в идентичном упругом стержне сплошного сечения и коэффициента, учитывающего податливость связей или перемычек над проемами.
2. Учет податливости стыковых соединений
Податливость стыковых соединений панелей при сдвиге определяется с учетом связей, пересекающих каждое из двух вертикальных сечений на границах между поверхностями панелей и бетона замоноличивания (рис. 8.2); связями являются бетонные уступы, шпонки, арматурные выпуски, опорные участки перекрытий.
Коэффициент податливости сдвигу при отсутствии перекрытий, заделанных в стены, определяется по формуле
Коэффициенты λсд,1 и λсд,2 принимаются по табл. 8.1. При этом если на одной поверхности имеются связи в виде бетонных уступов и арматуры, т. е. элементы, резко отличающиеся по своей жесткости на сдвиг, то при определении коэффициента податливости λсд,1 или λсд,2 учитываются коэффициенты податливости только бетонных уступов.
Перекрытия при опирании на стены работают как шпонки; при этом коэффициент податливости соединения между стенами в пределах одного этажа определяется по формуле
где λсд,0 = λсд, вычисленному по формуле (8.1);
λсд.пер — коэффициент податливости, определяемый по смятию горизонтальных швов на участках опирания перекрытий на стену; принимается по табл. 8.1.
Для наиболее распространенных типов стыковых соединений значения λсд приведены в табл. 8.2.
Коэффициент податливости растяжению соединения между двумя панелями одного направления в пределах одного этажа λр определяется по формуле
где λр,1 — коэффициент податливости одного стержня в сварном соединении, принимаемый по п. 1 табл. 8.3;
λр,2 — то же, в петлевом стыке, без сварки (см. п. 2 табл. 8.3);
n1 — количество сваренных стержней в пределах одного этажа;
n2 — то же, стержней без сварки.
Коэффициент податливости соединений при отрыве наружной стены от внутренней определяется по формуле
где λотр,1 — коэффициент податливости одного сварного соединения;
λотр,2 — то же, петлевого соединения.
Если каждое соединение состоит из одного стержня, то λотр,1 и λотр,2 принямаются по табл. 8.4. Если соединение состоит из двух стержней в одном уровне, то λотр,1 принимается в 1,5 раза меньше, а λотр,2 в 1,2 раза меньше указанных в табл. 8.4.
Коэффициенты податливости при сжатии горизонтальных растворных швов между панелями λс при контактном типе сопряжения принимаются равными λотр,2, приведенному в табл. 8.5.
Для определения деформаций соединений при длительном действии нагрузок вводятся увеличенные вдвое значения этих коэффициентов, и модули упругости бетона панелей применяются вдвое уменьшенными.
При платформенном стыке λс определяется по формуле
где h — толщина стеновой панели;
b1 и b2 — глубина заделки плит перекрытий; при одностороннем опирании (например, на наружные стены) (b1 — глубина опирания перекрытия на стену; b2 — глубина участка непосредственного контакта);
λш,1=λш,2 2λш — при двухстороннем опирании;
λш,1=2λш; λш,2=λш — при одностороннем опирании.
3. Определение формы и размеров составных сечений стен и их жесткостных характеристик
Для определения усилий в стенке и полке составного сечения от вертикальных и ветровых нагрузок, а также температурных воздействий рекомендуется расчленять стены на вертикальные элементы, имеющие в плане тавровые или уголковые сечения. Каждый вертикальный элемент рассматривается как статически неопределимый составной стержень — двухветвенный или трехветвенный, жестко заделанный в основании.
Каждый элемент рассматривается как конструкция из нескольких полос, соединенных продольными, податливыми при сдвиге связями и жесткими поперечными связями (полосой будем называть участок стены, ограниченный проемами или вертикальными стыковыми соединениями панелей). При расчете фактические связи между полосами (перемычки над проемами, вертикальные стыковые соединения панелей) заменяются эквивалентными им по податливости, непрерывно распределенными по высоте связями.
К элементам с одним рядом вертикальных связей относятся: тавровые (уголковые) в плане элементы без проемов или стыков в стенке и полке (рис. 8.3, а, б); прямоугольные в плане элементы с одним рядом проемов или стыков (рис. 8.3, в, г).
К элементам с двумя рядами вертикальных связей относятся: тавровые (уголковые) в плане элементы с одним рядом проемов (стыков) в стенке (рис. 8.3, д, е); двутавровые (швеллерные) в плане элементы без проемов (стыков) в стенке и полках (рис. 8.3, ж, з); прямоугольные в плане элементы с двумя рядами проемов или стыков (рис. 8.3, и, к).
Как элементы с одним рядом вертикальных связей, рассчитываются: двутавровые (швеллерные) в плане элементы без проемов (стыков) с равными полками (рис. 8.4, а, б); прямоугольные в плане элементы с двумя симметрично расположенными рядами проемов (рис. 8.4, в).
Как элементы с двумя рядами вертикальных связей рассчитываются: двутавровые (швеллерные) в плане элементы с равными полками и одним рядом проемов (стыков) посередине длины стенки (рис. 8.4, г, д); прямоугольные элементы с тремя симметрично расположенными рядами проемов (рис. 8.4, е).
Расчетные длины стенок и свесов полок принимаются такими, чтобы в их пределах было не более одного ряда проемов или одного вертикального стыка панелей (не считая проемов или стыков, которые расположены вблизи стыков панелей или отстоят от них на расстоянии, меньшем высоты перемычки). При сплошных стенах, образующих полку, ее расчленение производится посередине расстояния между стенками (рис. 8.5, а, б).
Расчетные длины стенок определяются таким образом, чтобы в их пределах было для тавровых (уголковых) и двутавровых (швеллерных) в плане сечений с равными полками не более одного ряда проемов (стыков), для прямоугольных — не более двух произвольно расположенных рядов проемов (стыков) или трех симметрично расположенных. При этом расчетные длины стенок при определении перераспределения вертикальных нагрузок между стенами и свесов полок во всех случаях не следует принимать более 0,2 высоты здания.
Вертикальные стыки между панелями и перемычки над проемами, расположенные за пределами расчетной длины стенки или полки, могут рассматриваться как горизонтальные шарнирные связи между вертикальными элементами, а стены, не включенные в расчетные составные сечения, рассчитываются на непосредственно приложенные к ним нагрузки (незаштрихованные участки на рис. 8.5, в, г).
4. Учет податливости стыковых соединений и перемычек над проемами
Податливость горизонтальных растворных швов при расчете учитывается введением приведенного модуля упругости, который для й полосы определяется по формуле
Вертикальные стыковые соединения панелей, препятствующие их сдвигу, и перемычки над проемами при расчете заменяются эквивалентными по податливости распределенными по высоте связями. Коэффициент податливости λ эквивалентных связей, отнесенный к единице высоты здания, определяется по формулам:
в местах вертикальных стыков панелей
в сечениях по проемам при жестком защемлении обоих концов прямоугольных перемычек
Защемление перемычки на опоре считается жестким, если перемычка является частью панели, а длина простенка, в котором она защемлена, вдвое превышает высоту перемычки.
Для характеристики податливости связей между отдельными полосами вводится параметр μ.
Податливость связей между полосами для упрощения расчета можно не учитывать, т. е. связи могут рассматриваться как абсолютно жесткие на сдвиг, если определяемый по формулам (8.9), (8.11) и (8.12) параметр μ>16/n (n — число этажей). Если же μ≤2/n, соединение полос может рассматриваться как шарнирное, не препятствующее их взаимному сдвигу.
Параметр μ для элементов с одним рядом податливых продольных связей определяется по формуле
Для элементов с двумя рядами податливых продольных связей вычисляются два параметра:
Симметричный в плане составной элемент при расчете на вертикальные нагрузки рекомендуется расчленять по оси симметрии на два элемента. Расчет каждого из них производится без учета изгиба, т. е. коэффициент у определяется по формулам (8.10) или (8.16) и (8.17).
При расчете на горизонтальные нагрузки симметричных в плане элементов с двумя рядами податливых продольных связей параметр р, вычисляется по формуле (8.9), где коэффициент у определяется по формуле
При расчете на горизонтальные нагрузки симметричных в плане элементов с тремя рядами податливых вертикальных связей параметры μ1 и μ2 вычисляются по формулам (8.11) и (8.12), в которых коэффициенты γ1 и γ2 равны:
5. Определение расчетных нагрузок
Вертикальная постоянная нагрузка определяется собственным весом здания с соответствующими коэффициентами перегрузки. Временными вертикальными нагрузками являются полезные нагрузки на перекрытия и снеговая нагрузка. При расчете несущих стен эти нагрузки в соответствии с «Указаниями по проектированию конструкций крупнопанельных жилых домов» (СН 321—65) следует относить, как и постоянные, к длительно действующим.
- а) при расчете по несущей способности стеновых панелей на сжатие в первом и втором дополнительных сочетаниях нагрузок должны учитываться усилия от температурных воздействий, расчетная величина которых умножается на 0,9.
- б) при расчете по несущей способности и раскрытию трещин вертикальных стыковых соединений наружных стеновых панелей, работающих на растяжение, кроме усилий от неравномерных осадок основания должны учитываться усилия от температурных воздействий, которые суммируются с первыми; стыковые соединения навесных панелей рассчитываются только на усилия от температурных воздействий;
- в) при расчете по несущей способности вертикальных стыковых соединений панелей и примыкающих к стыкам участков панелей на сдвиг расчетное сдвигающее усилие принимается равным сумме сдвигающих усилий, вызванных перераспределением вертикальных нагрузок между стенами и умноженных на коэффициент 0,8 сдвигающих усилий от ветра, температурных воздействий (для стыковых соединений наружных стен с внутренними), неравномерной осадки основания, обусловленной расчетной неоднородностью грунта; стыковые соединения панелей верхнего этажа должны быть, кроме того, проверены на полную сдвигающую нагрузку от температурных воздействий (без коэффициента 0,8), а панели и стыковые соединения остальных этажей на полную расчетную сдвигающую силу от вертикальных нагрузок в сумме с ветровой (без коэффициента 0,8);
- г) при расчете работающих на отрыв стыковых соединений наружных стеновых панелей с внутренними и примыкающими к стыкам участков панелей, кроме отрывающих усилий, вызванных внецентренной передачей вертикальных нагрузок в наружных стенах и ветрового отсоса, должны учитываться усилия от температурных воздействий; при этом усилия от ветрового отсоса и температурных воздействий умножаются на коэффициент 0,9; стыковые соединения верхних этажей должны быть проверены, кроме того, на полную величину (без коэффициента 0,9) отрывающих усилий, вызванных ветровым отсосом, где он максимальный, и температурные воздействия.
Ветровая нагрузка на здания прямоугольной формы в плане определяется для двух направлений ветра: перпендикулярного продольной оси здания и совпадающего с его продольной осью. При расчете на ветровые нагрузки в этом случае косое направление ветра может не рассматриваться.
При более сложных конфигурациях здания ветровая нагрузка раскладывается вдоль направления несущих стен, воспринимающих эту нагрузку.
Для высоких зданий (более 12 этажей или более 40 м) с периодом собственных колебаний более 0,25 сек расчетная ветровая нагрузка определяется с учетом динамического воздействия пульсаций скоростного напора.
Период собственных колебаний основного тона (при определении ветровой нагрузки допускается учитывать только колебания по основному тону) можно определять по формуле
При высокой жесткости основания, например при сваях-стойках, период свободных колебаний можно определять по формуле
Для диафрагм с проемами период свободных колебаний можно приближенно определить по формуле (8.21, а), пользуясь величиной жесткости, эквивалентной по прогибу верха диафрагмы:
где f — прогиб, вычисленный для диафрагмы с проемами от единичной силы, приложенный к верху диафрагмы.
Величина расчетной ветровой нагрузки на уровне перекрытия над k-м этажом здания
здесь первый член правой части формулы учитывает статическое действие скоростного напора ветра, второй — динамическое воздействие порывов ветра;
Если податливость основания не учитывается, расчетная величина ускорения свободных колебаний в уровне k-го этажа может определяться по формуле
В целях дальнейшего упрощения расчетов, например для простейших зданий высотой до 14—16 этажей, можно вообще не определять период собственных колебаний и принимать трапециевидную эпюру ветровой нагрузки (обоснование такого подхода и методику определения ветровых нагрузок с учетом этих допущений см. в главе 13). В частности, при замене фактической ветровой нагрузки на каждый элемент трапецеидальной нагрузкой
В практике проектирования часто бывает необходимо определять расчетную ветровую нагрузку на часторасположенные поперечные стенки, например в период монтажа здания.
При определении ветровой нагрузки на здание следует учитывать также ветровую нагрузку на боковые стены лоджий и глухие ограждения балконов, расположенные перпендикулярно направлению действия ветра. Для этого к площади проекции стен здания на плоскость, перпендикулярную направлению действия ветра, добавляется приведенная площадь стен лоджий Sл, определяемая в зависимости от величины отношения длины лоджии lл к ее глубине bл по формулам:
При отсутствии наружных навесных стен ветровая нагрузка, действующая на внутренние поперечные стены, принимается с аэродинамическим коэффициентом 0,1.
Для зданий выше 16—17 этажей необходимая жесткость проверяется по величине ускорения гармонических колебаний верха здания Wк [см. формулу (8.23) или (8.25)]. Оно не должно превышать 0,15 м/сек 2 .
При проектировании панельных зданий значительной протяженности должна выполняться расчетная проверка конструкций на температурные воздействия, особенно на стадии монтажа, когда конструкции здания испытывают влияние значительных перепадов температур (например, в тех случаях, когда строительство ведется в течение летнего и зимнего периодов).
Важным вопросом расчета является распределение действующих усилий на систему несущих конструкций, возникающих от горизонтальных (ветровых), а также вертикальных нагрузок, если их равнодействующая в плане здания не совпадает с центром тяжести приведенного сечения всех несущих стен, воспринимающих эти нагрузки.
При симметричном расположении несущих поперечных стен и примерно одинаковой или соизмеримой жесткости смежных конструкций их горизонтальные и угловые перемещения, т. е. характер изогнутой линии, одинаковы (перекрытия мы условились считать жесткими, неде-формируемыми в горизонтальной плоскости).
Если поперечные стены имеют неодинаковую жесткость, горизонтальная нагрузка на них распределяется различно.
При симметрично расположенных несущих стенах, когда равнодействующая ветрового давления совпадает с осью симметрии системы поперечных стен, ветровая нагрузка распределяется между стенами пропорционально их жесткостям, т. е. нагрузка, приходящаяся на одну стену,
Если равнодействующая ветрового давления не совпадает с центром тяжести системы поперечных стен, то под действием ветровой нагрузки перекрытия получают некоторый поворот. При этом можно принять, что перемещения δi точек, принадлежащих различным диафрагмам (рис. 8.8), но находящихся на одной горизонтальной плоскости, связаны линейной зависимостью, т. е.
Для определения ветровой нагрузки qk получим сосредоточенную силу от ветровой нагрузки, приложенную к середине длины фасада, Q=qL.
Расположим ее в центре тяжести всех диафрагм, добавив момент Qex (см. рис. 8.8), где ех — расстояние от середины фасада до центра тяжести:
Внешний момент M=Qex должен быть уравновешен суммой реактивных моментов, т. е.
подставляя сюда значение q i из формулы (8.30), получим:
Общая устойчивость панельных зданий высотой в пределах до 25 этажей может не проверяться, так как она полностью обеспечивается жесткой системой взаимопересекающихся поперечных и продольных стен.
Необходимость расчета на неравномерную осадку опор определяется характером грунтов основания, конструктивной схемой здания и его высотой. Практика проектирования показывает, что для панельных зданий с поперечными или продольными несущими стенами высотой более 9 этажей, т. е. обладающих весьма высокой жесткостью, располагаемых на достаточно однородных грунтах, которые характеризуются разностью расчетных осадок в пределах между смежными несущими стенами — 0,0015 и 0,0025, расчет на неравномерную осадку опор может не производиться (осадка 0,0025 для зданий с навесными наружными стенами при отсутствии непрерывных по длине здания внутренних стен и при сопряжении внутренних несущих стен контактным стыком и 0,015 — при платформенном стыке несущих стен).
Для здания с несущими продольными стенами предельно допустимая неравномерность осадок основания должна устанавливаться расчетом из условия прочности и трещиностойкости конструкций; при этом раскрытие трещин в панелях стен от всех расчетных воздействий (в том числе температурно-усадочных) не должно превышать 0,3 мм, а в стыках — 1 мм.
6. Определение усилий в несущих стенах
Определение усилий от вертикальных нагрузок
Одной из основных задач расчета является правильный учет перераспределения усилий между сопрягаемыми несущими стенами. В соединениях между полкой и стенкой составных сечений и в зонах, примыкающих к стыку, при действии вертикальной нагрузки возникают касательные, сдвигающие усилия (рис. 8.9, а).
Характер этой эпюры зависит от величины податливости соединений и будет по мере увеличения их жесткости приближаться к прямоугольнику. Распределение сдвигающих напряжении по высоте этажа условно принимается по линейному закону. Степень приближенности распределения сдвигающих усилий по высоте здания можно видеть из рис. 8.9, б, на котором приведены точная и приближенная эпюра распределения.
Для выявления наибольших величин усилий в панелях и их стыковых соединениях рекомендуется расчет производить дважды: без учета и с учетом влияния ползучести бетона конструкций на перераспределение вертикальных нагрузок между стенами.
В первом случае определяют минимальные величины перераспределения вертикальных нагрузок между стенами, учитываемые при расчете наиболее загруженных стен, которые при совместной работе с другими стенами частично разгружаются. При этом предполагается, что стены и их стыковые соединения деформируются упруго или ползучесть проявляется и заканчивается по мере монтажа каждого этажа.
Во втором случае определяют максимальные величины перераспределения вертикальных нагрузок между стенами, учитываемые при расчете вертикальных стыков, надпроемных перемычек и менее загруженных стен, на которые при совместной работе с другими стенами перетекает дополнительная вертикальная нагрузка. Предполагается, что деформации ползучести возникают после окончания монтажа.
Минимальная величина вертикальной нагрузки, перераспределяющейся между стенами составного элемента с одним рядом податливых продольных связей в уровне над перекрытием i-го этажа, определяется по формуле
Для составных элементов с двумя рядами податливых продольных связей минимальная величина вертикальной нагрузки, перераспределяющейся между первой и второй полосой,
а перераспределяющейся между второй и третьей полосой
В формулах (8.33), (8.37) и (8.38) №. —вертикальная нагрузка на j-ю полосу (для элемента с одним рядом податливых продольных связей j=1,2, с двумя рядами j=1,2,3) в уровне пола первого этажа, равная сумме веса всех вышерас-положенных конструкций и полезной нагрузки, определенной по грузовым площадям.
Максимальная величина вертикальной нагрузки ΔN в макс (i), перераспределяющейся в уровне перекрытия над i-м этажом между стенами составного элемента с одним рядом податливых продольных связей, определяется по формуле (8.32), в которой вместо коэффициента k в мин (i) подставляется коэффициент k в макс (i), вычисляемый по формуле
или по графику на рис. 8.10, б (n — фактическое число этажей здания).
Для составного элемента с двумя рядами податливых продольных связей максимальные величины вертикальных нагрузок, перераспределяющихся между полосами, определяются по формулам (8.35) и (8.36), в которых коэффициенты k в 1 и k в 2 вычисляются по формуле (8.39) или по графику на рис. 8.10, б, но при этом вместо μ подставляются соответственно μ1 и μ2.
Расчетные вертикальные нагрузки на стены с учетом их перераспределения при совместной работе определяются по формулам:
а) для элемента с одним рядом податливых продольных связей:
б) для элемента с двумя рядами податливых продольных связей:
Вертикальные нагрузки N в j, вычисленные по формулам (8.40) — (8.44), если они не вызывают изгиба стен, прикладываются в центре тяжести полос. В случае когда изгиб возможен, вертикальные нагрузки N в j прикладываются также центрально, но при этом учитываются изгибающие моменты в полосах M в j, равные произведению силы N в j на расстояние от центра тяжести j-й полосы до продольной связи, в которой возникает сила ΔN в j. Для средней полосы элемента с двумя рядами податливых продольных связей изгибающий момент принимается равным алгебраической сумме моментов сил, возникающих в связях слева и справа от рассчитываемой полосы.
Суммарное сдвигающее усилие, возникающее из-за перераспределения вертикальных нагрузок между стенами в продольных связях i-ro этажа, определяется по формулам:
а) для составных элементов с одним рядом податливых продольных связей
б) для составных элементов с двумя рядами податливых продольных связей:
В формулах (8.47) и (8.48) коэффициенты k в т,1 и k в т,2 определяются по формуле (8.46) или по графикам на рис. 8.11, но вместо μ поставляются соответственно μ1 и μ2.
Перерезающие силы в надпроемных перемычках i-ro этажа, возникающие из-за перераспределения вертикальных нагрузок между стенами, определяются по формулам (8.45) — (8.48). Изгибающие моменты на опорах перемычек, защемленных по обоим концам, равны произведению перерезывающей силы в перемычке на половину ее пролета в свету.
Приведенные формулы можно также использовать для приближенного расчета составных тавровых (уголковых) и двутавровых (швеллерных) в плане элементов с проемами (вертикальными стыками) в стенах и полках одновременно. При расчете вместо фактических площадей свесов полок (F1,п+F2,п) вводятся приведенные, определяемые по формуле
Определение усилий от ветровых нагрузок
Нормальные силы N г j возникающие в j-й полосе составного элемента в уровне перекрытия i-го этажа при действии ветровых нагрузок, определяются по формулам:
а) в первой и второй полосе элемента с одним рядом податливых продольных связей
При μ n≥5 коэффициенты могут определяться по следующим приближенным формулам:
б) в первой полосе элемента с двумя рядами податливых продольных связей
В формулах (8.60) и (8.61) коэффициенты μ1, μ2, c1, c2 определяются по формулам (8.11) — (8.14).
В формулах (8.51), (8.57) — (8.59) верхние знаки в правых частях равенства принимаются для случая действия ветровой нагрузки со стороны первой полосы, а нижние — с противоположной (продольное усилие со знаком плюс — сжимающее).
Изгибающие моменты M г j возникающие в j-й полосе составного элемента в уровне перекрытия i-го этажа при действии ветровой нагрузки, определяются по формулам:
а) для составного элемента с одним рядом податливых продольных связей
б) для составного элемента с двумя рядами податливых продольных связей
Суммарное сдвигающее усилие, возникающее под действием ветровой нагрузки в продольных связях г-го этажа, определяется по формулам:
а) для составного элемента с одним рядом податливых продольных связей
б) для составного элемента с двумя рядами податливых продольных связей сдвигающее усилие в связях:
Усилия в перемычках над проемами от действия ветровой нагрузки определяются так же, как усилия от перераспределения вертикальных нагрузок.
Приведенные расчетные формулы могут быть также использованы для приближенного расчета на ветровые нагрузки составных тавровых (уголковых) и двутавровых (швеллерных) в плане элементов с проемами (вертикальными стыками) в стенках и полках одновременно. При их расчете вместо фактических площадей свесов полок вводятся приведенные F г пр:
В панельных зданиях высотой более 17—20 этажей, где для обеспечения необходимой жесткости создаются связевые диафрагмы (см. главы 1 и 4), последние рекомендуется рассчитывать по указаниям главы 13 аналогично диафрагмам жесткости каркасных зданий.
Определение усилий от температурных воздействий
В крупнопанельном здании с несущими наружными стенами в зависимости от времени строительства возникают усилия от температурных воздействий между наружными и внутренними стенами (рис. 8.15). Так, если здание построено летом, внутренняя несущая стена будет воспринимать часть веса фасадных панелей вследствие вертикального укорочения каждой панели наружной стены при понижении ее температуры (наружная стена как бы повисает на внутренней, к которой она прикреплена). Наружные стеновые панели построенного зимой здания, наоборот, будут стремиться при повышении температуры удлиниться и сдвинуться (кверху) относительно внутренних конструкций здания. Вследствие различных температурных деформаций наружных и внутренних стен в местах их сопряжений и в примыкающих зонах возникают сдвигающие усилия.
Усилия от температурных воздействий определяются в наружных и примыкающих к ним внутренних стенах. Для того чтобы найти перераспределение вертикальных нагрузок от температурных воздействий, вертикальные элементы рекомендуется рассматривать как системы из двух полос, одна из которых образована наружной стеной, а другая — внутренней. При наличии проемов или вертикальных стыков в стенах, образующих рассчитываемое составное сечение, вместо фактических площадей стен вводятся приведенные F t пр, определяемые по формуле
При расчете на температурные воздействия определяются усилия, возникающие из-за понижения температуры наружного воздуха зимой для зданий, смонтированных летом, и усилия, возникающие в ходе суточного изменения температуры от прямого солнечного облучения в наиболее жаркие дни.
Расчетная величина части вертикальной нагрузки, перетекающей зимой с наружной стены на внутреннюю в уровне первого этажа, определяется в зависимости от максимальной величины сдвигающей силы в связях Т t макс:
Нагрузка ΔN t вн является дополнительной вертикальной нагрузкой на внутренние стены, которую следует учитывать при их расчете.
Расчетная величина части вертикальной нагрузки ΔN t н, перетекающей в наиболее жаркие дни летом под влиянием прямого солнечного облучения с внутренних стен на наружные, при T t максвн/n определяется по формуле (8.70) при T t макс>N в вн/n
Нагрузка ΔN t н является дополнительной вертикальной нагрузкой на наружные стены, которую следует учитывать при их расчете.
Сдвигающее усилие от температурных воздействий в стыковом соединении наружной стены с внутренней в i-м этаже определяется по формуле
При изменении температуры воздуха возникают деформации стыковых соединений от изгиба и укорочения каждой панели. Выгиб и укорочение одной стеновой панели за период лето — зима могут быть определены, если рассмотреть статиче-скую работу наружной панели в плане здания по схеме растянуто-изогнутой плиты, закрепленной податливыми взаимно ортогональными связями на торцах (рис. 8.16).
В основу решения задачи была положена схема пространственного деформирования панели (см. рис. 8.16, а). Панель рассматривалась как шарнирная стержневая система с упруго-податливыми двусторонними связями в углах и односторонними шарнирными опорами в середине простенков и перемычек. Схема реактивных сил представлена на рис. 8.16, б. Эта система сохраняется и для навесных панелей, опирающихся на перекрытие и закрепленных к поперечным вертикальным конструкциям.
Величины усилия N t p — растягивающего стыковое соединение двух смежных панелей наружной стены и отрывающего наружную стеновую панель от внутренней стены (Z t ), — вызванные температурными воздействиями, определяются из системы следующих трех уравнений:
Определение усилий от усадочных явлений
Вследствие неодинаковой усадки связанных друг с другом панелей в их стыковых соединениях могут возникнуть растягивающие и отрывающие усилия, а также сдвигающие усилия между наружной и внутренней стенами. Эти усилия определяют по формулам (8.77), полагая
Максимальная величина вертикальной силы, перетекающей с наружной стены на внутреннюю вследствие ее средней усадки, может быть определена по аналогии с температурными воздействиями по формулам (8.70) и (8.72), в которых вместо T t м подставляется T ус м= Δ ус /2.
Сдвигающее усилие от усадки в стыковом соединении наружных стен с внутренними в i-м этаже определяется по формуле (8.75), в которой вместо T t м подставляется T ус м= Δ ус /2.
При одновременном воздействий температуры и усадки рекомендуется определить усилия совместно от температурно-усадочных воздействий, прибавляя к значениям Δtн и ЛΔtв в величину Δ ус /2.
Величины разности относительных деформаций линейной усадки стеновых панелей при расчете их стыковых соединений и перераспределении нагрузок между стенами принимаются по табл. 8.7.
7. Расчет стеновых панелей и их стыковых соединений
Расчет вертикальных стыковых соединений между панелями производят по прочности и по деформациям растяжения (раскрытие трещины на стыке панелей) и по деформациям сдвига, а примыкающих к ним участков панелей и перемычек над проемами — по прочности и по раскрытию вертикальных и наклонных трещин.
Предельная величина деформаций .(раскрытие трещины на стыке панелей) растянутых стыковых соединений и взаимного сдвига панелей по стыкам при длительном воздействии нагрузок не должна превышать со стороны помещений 1 мм, а ширина раскрытия трещин в стыках со связями без антикоррозионной защиты — 0,3 мм.
Расчет по прочности производится на расчетные нормальные усилия и изгибающие моменты, определенные с учетом податливости стыковых соединений от всех нагрузок и воздействий без учета их увеличения или уменьшения вследствие длительности действия.
Панель, образующая стенку составного сечения, рассчитывается на сжатие от равнодействующей нормальной силы и изгибающего момента Мст. Величина равнодействующей нормальной силы в стенке составного сечения на уровне i-го этажа определяется по формуле
Определение величин правой части формулы было приведено выше.
Знак плюс перед вторым слагаемым принимается в случае пригрузки стенки при совместной работе с полкой на вертикальную нагрузку, а минус — при разгрузке стенки.
Величина изгибающего момента, действующего в стенке, определяется по формуле
Распределение в горизонтальных сечениях нормальных напряжений от Nст и Мст может приниматься по линейному закону.
Величина нормальной силы, действующей в полке составного сечения на уровне i-го этажа, определяется по формуле
Изгибающий момент, действующий в полке,
Величина суммарного сдвигающего усилия в стыковых соединениях полки и стенки и пристыковых зонах в пределах этажа определяется по формуле
Величина изгибающего момента от этих сдвигающих сил в перемычке определяется по формуле
Величина суммарного усилия, растягивающего стыковые соединения двух панелей, расположенных в одной плоскости, в пределах одного этажа определяется по формуле
Величина суммарного усилия, отрывающего панель наружной стены от внутренней,
Деформация соединения (раскрытие трещины на стыке) между двумя смежными панелями наружной стены
Раскрытие трещины на стыке между наружной и внутренней стенами
Для определения деформации от длительно действующих нагрузок при вычислении усилий T н сд, N н р и Z н отр коэффициенты податливости соединений из табл. 8.1—8.5 принимаются увеличенными, а модули упругости стен уменьшенными вдвое.
Расчет внутренних стеновых панелей производят по прочности на сжатие в двух сечениях — среднем по высоте этажа н опорном (в уровне горизонтальных стыков), а также на сдвиг от касательных усилий. При расчете по прочности на сжатие учитывается эксцентрицитет продольной силы ех в плоскости стены и эксцентрицитет еу из ее плоскости. Эксцентрицитет ех определяется как отношение изгибающего момента, действующего в плоскости стены, к продольной силе. Эксцентрицитет еу принимается равным сумме конструктивного эксцентрицитета передачи вертикальных нагрузок через горизонтальный стык панелей и случайного эксцентрицитета.
Величина случайного эксцентрицитета из плоскости панели, вызываемого возможным смещением панелей, разной толщиной опорных частей плит перекрытий, через которые передаются усилия от вышерасположенных панелей, неравномерностью прочности раствора в горизонтальном рабочем шве и бетоне самих панелей, принимается равной 0,15 h, где h — толщина стены.
Однако, рассматривая работу платформенного узла (см. главу 4), можно видеть, что момент M=Ne0, возникающий от внецентренной установки панели, распределяется между элементами, сходящимися в узле (рис. 8.17). При конструктивной схеме здания с узким шагом поперечных стен погонная жесткость элементов, сходящихся в узле, — перекрытий и поперечных стен — примерно одинакова. Таким образом, на каждый из этих элементов будет приходиться величина опорного момента М/4, а с учетом влияния доли момента, приходящегося от соседних узлов, примерно М/3. Принимая во внимание некоторую податливость узла, можно условно принять величину опорного момента M=0,5Ne0 (в запас прочности это уменьшение опорного момента зачастую не учитывают).
Если платформенный стык применяется при широком шаге поперечных стен — более 4 м, то расчет стены в зоне стыка должен производиться с учетом опорных моментов, определяемых в предположении полной заделки перекрытий.
Сечения стен должны быть проверены на главные растягивающие напряжения, которые могут определяться по формуле
Несущую способность опорной части внутренних стен определяют следующим образом. Расчетные величины эксцентрицитетов принимают, как правило, меньше величины 0,225 h (случай малых эксцентрицитетов). Поэтому расчет выполняется по формуле
При расчете армированных опорных участков панели принимается приведенное расчетное сопротивление бетона:
При отсутствии рабочей продольной арматуры принимается:
При прочности раствора в монтажном шве менее 25 кГ/см 2 (например, в момент оттаивания) влияние армирования на несущую способность не учитывается.
При платформенном стыке расчетное сопротивление опорных участков перекрытий должно удовлетворять условию:
или же, при армировании панелей стен:
Если величина R’пр недостаточна, может применяться усиление опорных участков панелей перекрытий сетками, ширина которых должна приниматься не менее чем а+d1, где а — глубина опирания и d1 — толщина панели перекрытия.
В случаях косого внецентренного сжатия (рис. 8.18) в плоскости панели действует момент Мх от горизонтальных ветровых нагрузок и внецентренного по длине панели приложения вертикальной нагрузки, а из плоскости панели — момент Му, возникающий от неточности монтажа и неравномерной нагрузки от примыкающих пролетов перекрытии, и расчет производится по формуле
В целях упрощения подбора сечений панелей, а также марки бетона и армирования на графике рис. 8.19 приведены кривые зависимости несущей способности панелей от их толщины при различных марках бетона, от армирования и технологии изготовления (расчеты выполнены ЦНИИЭП жилища). Расчетный эксцентрицитет принят равным 2 см.
Если стык ограничивает несущую способность стены, то рациональней не увеличивать сечения панели, а повышать марку раствора или применять косвенное армирование верхних и нижних граней панелей.
Пользуясь этими графиками, можно подобрать конструкции панелей и стыков на вертикальные усилия до 200 т на 1 пог. м, не прибегая к трудоемким расчетам, или определить максимальную этажность здания, при которой сечения обычных панелей несущих стен, принятые для зданий средней этажности, удовлетворяют условиям прочности.
Источник: www.arhplan.ru
Проектирование быстровозводимых зданий из металлоконструкций и сэндвич панелей
Потребности современного человечества вынуждают развиваться многие отрасли, в том числе и строительство быстровозводимых домов и зданий. Конечно, такая возможность, прежде всего, появилась благодаря появлению новых технологий и использованию современного материала в строительстве быстровозводимых зданий. Именно благодаря таким высококачественным материалам и новейшим технологиям быстровозводимые здания стали еще более прочными, надежными и обеспечивающими защиту здания от неблагоприятных воздействий внешних факторов.
В большинстве своем на современном рынке строительства быстровозводимых зданий преобладают строения из сэндвич панелей. Быстровозводимые здания из сэндвич панелей – это сооружения, построенные на основе металлического каркаса, который обшивается сэндвич панелями, обладающими свойствами легкости и простоты в монтаже. Кроме того их цена по-прежнему остается на довольно доступном уровне.
Благодаря прекрасным свойствам этого материала его используют при строительстве зданий разного назначения, как для личного пользования в плане жилого дома, так и в хозяйственных нуждах: в роли складов, ангаров, торговых центров, бизнес центров и т.д. Но, как и строительство дома из кирпича или бетона, камня или металлических конструкций, быстровозводимые здания из сэндвич панелей требуют точного проектирования. Более того при заказе типового или индивидуального проектирования зданий из сэндвич панелей можно сразу же произвести расчет и сразу же планировать сумму на которую инвестор готов потратиться и спроектировать все до мельчайших подробностей вплоть до проведения инженерных коммуникаций.
Довольно широко распространены здания из сэндвич панелей для промышленного производства, они позволяют быстро начать производство и в короткие сроки окупить строительство. Еще одним немаловажным достоинством домов изсэндвич панелей является их легкость, ввиду чего они не требуют мощных фундаментов и благодаря чему устанавливаются где угодно. Так что для предпринимателей и бизнесменов начинать работу в новых районах теперь стало особенно удобно и выгодно, нет необходимости тратить большие деньги и ждать длительный срок. Все эти свойства приобретаются благодаря материалу сэндвич панелей, который по своей сути состоит из трех слоев: двух листов стали и прослойки утеплителя. Наша компания «СП-Монтаж» использует при строительстве сэндвич панели изготовленные исключительно из экологически чистых материалов, которые плотно прижаты и герметичны друг к другу, а слой утеплителя просто запенивается между листами панелей.
Главное преимущество в сооружении быстровозводимых зданий из сэндвич панелей является возможность их строительства в любое время года, для такого материала как сэндвич панели перепады температуры и степень влажности не играет большой роли. Поэтому нет необходимости ждать летнего сезона, чтобы построить дом, дачу, автомойку или офис, можно начать строительство в любой месяц и закончить его в два три месяца. Поэтому если вы решились на строительство нового здания ( монтаж металлоконструкций ) для бизнеса или жилого дома и вам требуется грамотный проект, строители и качественные материалы, то персонал нашей компании «СП-Монтаж» с радостью вам поможет.
Проектирование быстровозводимых домов начинается с формирования технического задания, после чего производится первичный расчет каркаса здания обязательно с графическим приложением, схемами и планами. Следующий этап проектирования включает архитектурную разработку, где будет разрабатываться архитектурно- строительная часть, решаться архитектурные проблемы, разрабатываться формы и размеры конструкции здания, конструкции из железобетона, конструкции металлические деталировочные. На последнем этапе идет авторский надзор. Говоря простым языком, проектирование включает в себя архитектурную часть, где разрабатывается стиль и дизайн, размеры и формы фасада и общего вида здания, конструктивную часть, где планируется фундамент его размеры и слой, собирается комплект документов на сборку дома (а это документация, которая включает в себя – монтажные схемы перекрытия кровли, типовых узлов и стен) и расчет материалов необходимых для строительства здания и монтажа сэндвич панелей. По желанию клиента наша компания «СП-Монтаж» может отдельно проработать проектировку инженерных систем (водоснабжения, электроснабжения, отопления и канализации).
В компании «СП-Монтаж» работают исключительно профессиональные конструктора, которые имеют огромный опыт работы с проектированием разных видов сооружений и зданий, что позволяет им с легкостью спроектировать любое здание с индивидуальным подходом даже к самому капризному клиенту. Профессионализм наших конструкторов и применение самых современных технологий позволяют нам заложить в будущий дом максимум достоинств и максимальный срок службы такого строения.
Типовые проекты ЛМК (Легкие металлоконструкции)
Если вы решились начать бизнес или расширить его границы с помощью строительства нового офиса, торгового центра, павильона, кафе, автосалона или автомойки, то компания «СП-Монтаж» готова вам в этом помочь! Мы строим по типовым и индивидуальным проектам. Выполняем монтаж металлоконструкций, монтаж сэндвич панелей.
Почему типовые проекты лучше?
Во-первых, потому, что их разрабатывают лучшие архитекторы и конструкторы нашей компании и всей страны. Во-вторых, он значительно дешевле, чем индивидуальный. В-третьих, с помощью глобальной сети интернет вы всегда сможете найти сотни отзывов по каждому типовому проекту. В-четвертых, большой выбор типовых проектов делает выбор здания проще.
Компания «СП-Монтаж» предлагает вашему вниманию несколько типовых проектов легковозводимых зданий из металлоконструкции в зависимости, для какой сферы оно необходимо.
Здания типа зерноток каркас
Назначение такого здания заключается в очистке, сушке и временном хранении зерновых культур. Высушенное и очищенное зерно отправляется для более длительного хранения в специальные стационарные амбары. Такое здание создает оматиавную загрузку зерновых культур 2.5тонны на квадратный метр.
Здание зерноток представлено в одноэтажном помещении, которое не отапливается, является двухпролетным 11*2 метра, общая площадь здания составляет 1418 квадратных метров. Расход металла при строительстве этого здания составляет 55 тонн, удельный – 38.5 килограмм на квадратный метр. Высота конструкции до низа со стороны конструкции 4м, а по коньку 6.5 м. Стеновым ограждением по торцам и длинным сторонам служит профилированный лист. Распашные ворота установлены в каждом пролете. Кровля покрыта профилированным настилом, уложенным по прогонам.
Согласно СНиП 2.01.07-85 районы для строительства такого вида здания предусмотрены следующие ограничения: расчетная температура наружного воздуха -40° и выше и по скоростному напору ветра и по весу снегового покрова IV.
Здания «Запсиб»
Такое здание чаще всего используют для ремонтных и механических мастерских, складских помещений, для размещения оборудования сельскохозяйственной продукции и т.д. Здание может быть отапливаемым и неотапливаемым, пролет составляет 18м, а длина от 24м (главное, чтобы длина была кратна шести метрам), высота несущей конструкции до низа может достигать 7.2 м.
Здание можно оборудовать:
Согласно СНиП 2.01.07-85 районы для строительства такого вида здания предусмотрены следующие ограничения: снеговая нагрузка не более 200кг на квадратный метр, скоростной напор ветра не более 45 кг на квадратный метр. Температура воздуха на улице -40 и выше.
Сейсмичность района не более 9 баллов. Также разработаны универсальные здания с металлическими каркасами вида «Запсиб». Сюда относятся однопролетные здания с пролетом 12, 18 И 24 метра, двухпролетные 2*12 метра. Они оборудуются мостовыми и подвесными кранами с грузоподъемностью до 10 тонн.
Здания «Фаст»
Это одноэтажные отапливаемые и неотапливаемые здания, предназначенные для производства, которое относится по пожаробезопасности к классу В,Г и Д. Такое здание может быть оснащено подвесным краном с грузоподъмностью не более 3.2 тонн. Пролет составляет 18*36 метра, высота низа несущей конструкции 6.6метра. Влажность в помещение не более 60%, температура в отапливаемом здании до 18 градусов по Цельсию. Степень огнестойкости 3А.
Согласно СНиП 2.01.07-85 районы для строительства такого вида здания предусмотрены следующие ограничения: скоростной напор ветра III, по весу снегового покрова IV; температура воздуха снаружи – 40 градусов и выше. Здание возводится из панелей «фаст», которые сочетают ограждающие и несущие функции. Каркасные элементы панелей изготовлены из швеллеров.
Пространственная устойчивость и жесткость здания обеспечивается благодаря жестким дискам, которые устанавливают по стенам и покрытию. Для конструкции здания применяют глухие и оснащенные оконными переплетами панели. В отапливаемом помещении здания «Фаст» панели обшиваются снаружи и внутри оцинкованными стальными профилированными листами, где утеплителем служит мин. вата.
В неотапливаемых помещениях здания «Фаст» обшивка и утеплитель не имеются. Конструкция стеновых панелей аналогична конструкции кровельным панелям. На торцах здания имеются распашные ворота размером 3.6*3.6 метра.
Здания «Вятка»
Это одноэтажное отапливаемые и неотапливаемые здания, предназначенные для производства, которое относится по пожаробезопасности к классу В,Г и Д. Такое здание может быть оснащено подвесным краном с грузоподъмностью не более 3.2 тонн.Пролет составляет 18 метров, а размер в осях составляет 18*60 метра, высота низа несущей конструкции 7.3метра.
Условия строительства: условия грунта обычные, температура воздуха -30 — -40 градусов, вес снеговых покров 100 кгс на квадратный метр, скорость напора ветра 38кгс на квадратный метр, сейсмичность не более 9 баллов.
Фундамент можно делать монолитный, железобетонный или столбчатый. При строительстве используются сборные железобетонные фундаментные балки, поперечные рамы изготавливают в виде стальных колонн из прокатного профиля, ригеля покрытия с гофрированной стенкой. Стены изготавливаются из легких металлических трехслойных сэндвич панелей, крыша сделана из кровельных панелей, окна имеют стальные рамы из серии 1.436.3-21, распашные ворота размером 4.2*4.2 метра по серии 1.435.2-20.
Здания «Орск»
Это одноэтажное отапливаемые, бескрановые, однопролетные, предназначены такие здания для производства, которые относятся по пожаробезопасности к классу В,Г и Д.Влажность в помещение не более 60%, температура в отапливаемом здании до 18 градусов по Цельсию, тогда как снаружи от -30 градусов и выше. Возводятся такие здания в местности с: скоростным напором ветра III, с весом снегового покрова IV.
Каркас здания изготавливают из рамных конструкций вида «Орск» с пролетом 24 метра. По углам помещения устанавливают колонны, изготовленные из прокатных широкополочных двутавров, которые устанавливаются по торцам здания с шагом 6 метра. Ригель фахферка выполнен из гнутого профиля Z-образного и коробчатого сечения. На рамные конструкции укладываются прогоны из прокатного швеллера. Ограждающие конструкции : наружные стеновые панели вида «сэндвич» имеют стальные обшивки и полиуретановый утеплитель толщиной в 61.6 мм, имеются также распашные ворота размером 3.6*3.6 метра, имеются также стальные двупольные утепленные двери и оконные стальные переплеты.
Крыша здания рулонная по стальному проф. настилу. Утеплителем крыши служит утеплитель на основе минеральной ваты с повышенной степенью жесткости. Водоотводная система с кровли неорганизованная наружная. Общая площадь здания составляет 864 квадратных метров, площадь застройки при этом 892 квадратных метра, а строительный объем составляет 6627 кубических метра.
Здание «Молодечно»
Это одноэтажные,отапливаемые с двумя пролетами по 24 метра здания, которые оснащены подвесным краном с грузоподъемностью до 5 тонн. Общая площадь здания составляет 4116 квадратных метра, площадь застройки 4173 квадратных метра, при этом строительный объем 40186 кубических метров, а расход стали на один квадратный метр помещения 76.18 кг.
Высота здания по карнизам 9.54метра, до низа несущей конструкции 7.2. метра. Возводятся такие здания в местности с: скоростным напором ветра IV, с весом снегового покрова III. Для покрытия здания используются фермы вида «Молодечно», которые образуют блок размером 12*24метра. По крайним осям фермы заменяют системами балок с упором на стойки торца фахферка.
Ограждающие конструкции: для наружных стен используют наружные трехслойные панели с обшивкой из оцинкованных стальных профлистов, панели сами по себе глухие и со встроенными оконными проемами, толщина панелей составляет 11см. Здание также имеет стальные ворота размерами 3.6*3.6метра, также в помещении имеются стальные двупольные двери с утеплителем.
Окна стальные и глухие, зенитные фонари представлены со стальными глухими переплетами размером 3*4 метра. Крыша здания изготовлена из двуслойных панелей, их укладывают по несущей конструкции перекрытия, и с установкой гидроизоляционного ковра. Водоотводная система с кровли неорганизованная наружная по периметру помещения и внутренняя канализованная.
Для чего нужны типовые проекты? Прежде всего, для того, чтобы в самые короткие сроки наша компания «СП-Монтаж» смогла осуществить строительство промышленного здания для расширения вашего бизнеса или личного пользования. При этом во время строительного процесса, монтажа металлоконструкций не будет возникать никаких проблем, так как весь процесс возведения подробно расписан в типовом проекте, включая все самое необходимое.
Источник: sendwichpanel.ru