автореферат диссертации по , 05.00.00, диссертация на тему:Научные и практические основы повышения надежности предварительно напряженных железобетонных элементов и конструктивных систем зданий и сооружений, с обеспечением безопасности при проектировании, изготовлении в заводских и возведении в построечных условиях
Автореферат диссертации по теме "Научные и практические основы повышения надежности предварительно напряженных железобетонных элементов и конструктивных систем зданий и сооружений, с обеспечением безопасности при проектировании, изготовлении в заводских и возведении в построечных условиях"
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ, ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
(НИИЖБ)
На правах рукописи
Кандидат технических наук ВЕСНИН Борис Георгиевич
НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И КОНСТРУКТИВНЫХ СИСТЕМ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, С ОБЕСПЕЧЕНИЕМ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ, ИЗГОТОВЛЕНИИ В ЗАВОДСКИХ И ВОЗВЕДЕНИИ В ПОСТРОЕЧНЫХ УСЛОВИЯХ
Специальность: «Безопасная технология, охрана труда и среды»
Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора технических наук
Москва-2005г.
Работа выполнена в НИИЖБ и ООО «Фирма ИСГОКСгрой». Официальные оппоненты:
Профессор, доктор технических наук Ф.А. Чакветадзе
Доцент, доктор технических наук В.Н. Лаврухин
Профессор, доктор экономических наух ЮА Дьяков
Ведущая организация - 0 0 0 «Строительная компания ВЕГАС-СИТИ».
Защита состоится « 200S г. в Q ч ¡Ц^Ц мин на заседании
Московского диссертационного совета АНО «Всемирный экспертно-аттестационный комитет (ВЭАК)» по адресу: 140004, г. Люберцы, Московской обл., пос. ВУГИ, ООО «Завод «Экомаш».
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке АНО ВЭАК по адресу: 194021 г. Санкт-Петербург, Институтский пер.5.
Диссертация в виде научного доклада разослана AM&trd 2005 г.
Председатель диссертационного совета
доктор технических наук В.Н. Лаврухин
Ученый секретарь диссертационного совета
кандидат технических наук В. Д. Носенко
Общая характеристика работы
Диссертация, представленная в виде научного доклада, является научным обобщением опубликованных в 1978-2004 г.г. работ автора по исследованию, разработке и реализации сборного железобетона, возведению монолитных и сборно-монолитных зданий и сооружений, теоретических, технических и технологических решений, обеспечивающих безопасность при проектировании, изготовлении и возведении преднапряженных железобетонных элементов и конструктивных систем зданий и сооружений, а также повышение эффективности строительного производства. Работа выполнена в НИИЖБ и проектной организации ООО «Фирма ИСТОКстрой»
Актуальность проблемы. За последние годы производство сборного железобетона существенно снизилось за счет как устаревших основных фондов, так и снижения объемов работ сборного домостроения. При повышении расходов на электроэнергию для обеспечения натяжения арматуры сборной железобетонной конструкции электротермическим способом, оно оказалось не эффективным, кроме того применение оборудования для электроразогрева напрягаемой арматуры зачастую приводило к нарушению электробезопасности. В таких условиях перевод электротермического способа натяжения арматуры на механический явился положительным фактором, обеспечивающим, практически, полную точность натяжения (по сравнению с электротермическим способом, при котором его разброс достигает ±600-1000 кг/см2). Появилась необходимость в технологии натяжения арматуры механическим способом с использованием легкого оборудования и продолжительности процесса натяжения арматуры, не превышающей времени, необходимого для натяжения ее электротермическим способом.
Кроме того, традиционная тепловая обработка изделий в пропарочных камерах приводила к возникновению техногенных трещин, которые не только снижали несущую способность железобетонных конструкции, в том числе изготовляемых в силовых формах, но и приводила к их отбраковке (до 15-20%).
При возведении сборно-монолитных и монолитных железобетонных конструкций, объем возведения которых существенно возрос за последние десятилетия, вопросы совершенствования технологий возведения с обеспечением безопасности в процессе строительства, а также надежности в эксплуатационный период, являлись наиболее актуальными в связи с многочисленными авариями обрушениями и другими чрезвычайными ситуациями.
Устаревший фонд эксплуатируемых зданий и сооружений зачастую требует их усиления и восстановления эксплуатационной надежности, а в некоторых случаях - их сноса и замены.
При этом конструктивные системы зданий и сооружений требуют технических решений, обеспечивающих безопасное и качественное строительство.
Федеральный Закон №184-ФЗ «О техническом регулировании», принятый 27 декабря 2002 года и вступивший в силу с 1 июля 2003 года, определил технический регламент в качестве единственного нормативного документа, устанавливающего исчерпывающие обязательные требования государства к продукции, ус-
лугам, работам, процессам и другим объектам технического регулирования в части обеспечения безопасности, охраны труда и окружающей среды. К 1 июля 2010 года Россия должна перейти на техническое регулирование посредством законодательных норм прямого действия - технических регламентов. В то же время этот закон не регламентирует параметры, определяющие потребительские свойства изделий. Решение этих вопросов выносится на уровень «производитель-потребитель» посредством добровольного создания производителем системы управления качеством с целью удовлетворения требований потребителя.
В связи с вышеизложенным создание научных и практических основ повышения надежности преднапряженных железобетонных элементов и конструктивных систем зданий и сооружений, с обеспечением безопасности при их проектировании, изготовлении в заводских и возведении в построечных условиях, является своевременным и обеспечивает решение крупной прикладной проблемы -повышения надежности строительной продукции и эффективности строительного производства, а тема настоящей диссертации является несомненно актуальной.
Цель диссертации - повышение надежности строительной продукции и эффективности строительного производства посредством разработки научных и практических основ повышения надежности преднапряженных железобетонных элементов и конструктивных систем зданий и сооружений, с обеспечением безопасности при их проектировании, изготовлении в заводских и возведении в построечных условиях.
Предмет исследований - достижения зарубежной, советской и российской науки и практики в области обеспечения надежности и безопасности строительной деятельности, а также повышения долговечности зданий и сооружений на стадии эксплуатации, контроля качества работ и повышения безопасности в процессе проектирования, возведения и эксплуатации зданий и сооружений, а также при изготовлении элементов конструкций, как в заводских, так и в построечных условиях.
Основная идеядостижения цели заключается в усовершенствовании или замене традиционных методов расчетов, конструктивных и технологических инженерных решений, в повышении эффективности, надежности и безопасности строительных процессов, сокращении времени изготовления или возведения конструкций, при одновременном снижении расхода строительных материалов и трудозатрат, с обеспечением высокого качества и безопасности работ.
Основные задачи диссертации:
- исследование влияния различных факторов на расчетные параметры преднапряженных конструкций, изготовляемых в силовых формах и разработка мероприятий по снижению негативных влияний на их надежность, при производстве в заводских условиях;
- исследование влияния температурных и других воздействий, как при возведении, так и эксплуатации зданий и сооружений;
- исследование строительных конструкций и конструктивных систем зданий и сооружений, с оценкой их технического состояния при возведении и длительной эксплуатации зданий и сооружений, путем проведения обследовательских и экспертных работ.
Этапы методики исследований:
- Усовершенствование технологии изготовления преднапряженных конструкций в заводских и возведения в построечных условиях.
- Разработка методик расчета с учетом тепловых (температурных) факторов при изготовлении железобетонных конструкций в силовых формах, а также при возведении сборно-монолитных и монолитных каркасов зданий и сооружений.
- Разработка рекомендаций по проектированию зданий и сооружений с применением технологий натяжения арматуры в построечных условиях.
- Разработка концепции регулирования напряженно деформированного состояния в железобетонных элементах монолитных и сборно-монолитных каркасных и бескаркасных зданий и сооружений.
- Разработка рекомендаций и мероприятий, направленных на уменьшение негативного влияния на преднапряженные конструкции, возникающего в арматуре и бетоне при термообработке в процессе их изготовления в силовых формах, а при возведении монолитных и сборно-монолитных железобетонных каркасов здания - влияние температурных, усадочных и других факторов на конструктивные элементы железобетонного каркаса в процессе его изготовления и эксплуатации.
- Разработка концепции усовершенствования натяжных устройств, обеспечивающих высокую надежность и безопасность работ по натяжению арматуры в заводских и построечных условиях, при одновременном облегчении веса оборудования и трудовых процессов.
- Проведение экспериментальных исследований на опытном стенде и в заводских условиях, а также испытаний по несущей способности, трещиностойко-сти и деформативности перекрытий железобетонных конструкций, возведенных по технологии с натяжением арматуры в построечных условиях, при надежном обеспечением безопасности строительной деятельности.
Методы исследований. Для решения конкретных задач, обеспечивающих достижение основной цели работы, использованы обзор, целевой анализ и обобщение литературных и фондовых источников, методы физического и математического моделирования, дифференциального и интегрального исчисления, аналитических расчетов, математическая статистика, сравнительный анализ, экспериментальные исследования, проверка собственных результатов по материалам исследований других авторов, регулярный или долговременный авторский экспертный контроль конкретных за состоянием строящихся или построенных зданий и сооружений на базе авторских разработок и рекомендаций.
Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту:
1. Нарушение безопасности производства строительных элементов возникает в тех случаях, когда в заводских условиях при изготовлении сборных железобетонных конструкций, например, в сборных силовых формах появляются техногенные трещины, которые снижают их несущую способность, а в некоторых случаях приводят к отбраковке изделий.
2. Производственная опасность в процессе строигельно-монтажных работ возникает в результате нарушения технологии, или в результате несоответствия в увязке конструктивных и технологических решений.
3. Безопасная технология производства строительно-монтажных работ невозможна без выявления и исключения негативных факторов при организации процессов строительства, с обеспечением техники безопасности.
4. Обнаруженное нами отрицательное температурное влияние на конструкции при их изготовлении в силовых формах создает напряженно-деформированное состояние системы « железобетонное изделие - преднапря-женная арматура - силовая форма» и требует разработки мероприятий по оптимизации режимов их изготовления - от формования до установки в пропарочную камеру, а также выдержки и остывания.
5. Конструирование железобетонных конструкций и систем каркасных и бескаркасных зданий с напрягаемой арматурой в построечных условиях позволяет регулировать напряженно-деформированное состояние как в железобетонных покрытиях и перекрытиях, так и в колоннах или несущих стенах.
6. Регулирование напряженно-деформированного состояния конструкций в процессе эксплуатации при прохождении различных стадий загружения и при реконструкции элементов наиболее эффективно при проектировании и устройстве железобетонно-вантовых конструкций, внутри которых, например, арматура, уложенная в полиэтиленовые трубки, без сцепления с бетоном, создает «паутину» из канатов, обеспечивающую саморегуляцию НДС.
7. Отыскание оптимальных форм срединой линии арок, рам и срединой поверхности сводов и оболочек пространственных конструкций, позволяет добиться минимума изгибающих моментов.
8. Изменение расчетной схемы и регулирование напряженно-деформированного состояния плитных конструкций, с укладкой напрягаемых канатов по эпюре моментов, позволяет за счет воздействия с обратным знаком существенно понизить их изгибные деформации.
9. Оптимизация при проектировании и регулировании напряженно-деформированного состояния железобетонных конструкций, позволяет повысить прочность, надежность и экономию материалов от 10 до 30%, с обеспечением безопасности, т.к. возникновение критических нагрузок в одном или нескольких элементах каркаса здания не приводит к потере его общей устойчивости и обрушению.
Конкретное личное участие автора в получении результатов.
В диссертации автором использованы собственные научные идеи и разработки. Часть работ по исследованию сборных преднапряженных конструкций
выполнена совместно с Маркаровым Н.А.; Крыловым Б.А.; Ибрагимовым A.M.; Несвижским Э.Г.; Козловым А.Д.; Мироновым B.C. и др.
По сборно-монолитному строительству с натяжением арматуры в построечных условиях проведены исследования и опубликованы их результаты в творческом содружестве с Хайдуковым Г.К.; Асатряном В.Г.; Илленко К.Н. и др.
Проектирование каркасных зданий с натяжением арматуры в построечных условиях осуществлялось совместно с Безруковым А.А., а работы по переводу сварных и нахлесточных соединений стержневой арматуры на механические - с Мадатяном С. А., Матковым Н.Г. и др.
Автор благодарен своим соавторам за продуктивное сотрудничество, оказанную помощь и поддержку в подготовке настоящей диссертации.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертации обеспечивается следующим:
- выбором оптимальных методов исследования, например, с моделированием напряженно-деформированного состояния системы «железобетонное изделие -преднапряженная арматура - силовая форма» на опытных стендах и в специально оборудованных пропарочных камерах;
- совпадением результатов моделирования различными способами, с результатами реальных испытаний сборных железобетонных изделий и конструкций, а также испытаний перекрытий в построечных условиях возведенных объектов;
- разработкой экспериментальных методов, позволяющих получить вполне корректные результаты - несущественное различие между расчетными и опытными значениями по прочности, жесткости и трещиностойкости изделий и конструкций находилось в пределах статистической погрешности.
- достаточным для получения достоверных выводов количеством экспериментального материала и результатов испытаний перекрытий в реальных условиях объектов, построенных по предложенным автором конструктивно-технологическим решениям;
- проверкой результатов собственных исследований на основе обработки ранее выполненных экспериментальных наблюдений и результатов исследований и испытаний других авторов;
- эффективным применением конструктивно-технологических решений преднапряженных железобетонных конструкций, и систем зданий и сооружений, построенных в г. Москве, Воронеже и других городах и регионах РФ, ближнего и дальнего зарубежья.
Научная новизна диссертации заключается в разработке:
- Более усовершенствованных технологий изготовления преднапряженных конструкций в заводских и возведения в построечных условиях.
- Методики расчета железобетонных конструкций с учетом тепловых (температурных) факторов при их изготовлении в силовых формах, а
также возведении сборно-монолитных и монолитных каркасов зданий и сооружений на основе разработанной автором концепции устройства так называемой «железобетонно-вантовых конструкций».
- Рекомендаций по проектированию зданий и сооружений с применением технологий натяжения арматуры в построечных условиях,
- Концепции регулирования напряженно деформированного состояния в железобетонных элементах каркасных и бескаркасных зданий.
- Рекомендаций и мероприятий, направленных на уменьшение негативного влияния на преднапряженные конструкции, возникающего в арматуре и бетоне при термообработке в процессе их изготовления в силовых формах, а при возведении монолитных и сборно-монолитных железобетонных каркасов здания -влияние температурных, усадочных и других, в т.ч. техногенных факторов на конструктивные элементы железобетонного каркаса в процессе его изготовления и эксплуатации.
- Концепций обеспечения натяжных устройств, обеспечивающих высокую надежность и безопасность работ по преднапряжению арматуры в заводских и построечных условиях, без применения специальных защитных экранов, ограждений и т.п.
- Методики проведения экспериментальных исследований, не имеющих аналогов, на опытном стенде и в заводских условиях, а также испытаний несущей способности, трещиностойкости и деформативности перекрытий железобетонных конструкций, возведенных по технологии с натяжением арматуры в построечных условиях при обеспечении безопасности строительной деятельности.
- Положений и рекомендаций, обеспечивающих повышение безопасности строительной деятельности и исключение возможности возникновения аварийных ситуаций.
Научное значение диссертации состоит в развитии теории напряженно-деформированного состояния системы «железобетонная конструкция - предна-пряженная арматура - силовая форма», с повышением технологической трещино-стойкости сборных плит, а также теоретических основ обеспечения надежности железобетонно-вантовых конструкций при естественном регулировании саморегуляции их напряженно-деформированного состояния при воздействии различных нагрузок, в т.ч. критических, за счет перераспределения усилий через систему канатов в виде «паутины», закрепленных по контуру перекрытий, в надколон-ных или пролетных полосах, уложенных в полиэтиленовые трубки горизонтально или криволинейно соответственно эпюре изгибающих моментов.
Практическое значение диссертации состоит в том, что сделан существенный вклад в научные представления о физике строительно-монтажных процессов, а также температурных и других воздействий среды, возникающих в процессе эксплуатации железобетонных каркасов зданий и сооружений, оценке их технического состояния, что позволяет прогнозировать отрицательные явления и устранять их на стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации, а также совершенствовать традиционную технику и технологию изготовления сборных
железобетонных конструкций в заводских условиях и возведения монолитных и сборно-монолитных преднапряженных конструкций.
Реализация результатов работы. Результаты диссертации использованы при усовершенствовании технологии изготовления сборных железобетонных конструкций на заводах ЖБИ гг. Ногинске, Киеве, Томске, Москве, Воронеже, Саратове, а применение железобетонно-вантовых конструкций использовано при строительстве объектов в г.г. Москвы, Сухуми, Нижнем Тагиле, Сантьяго де Куба и др.
Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены на научных семинарах и конференциях ассоциации «Пространственные конструкции», ассоциации «Железобетон», Международных конференциях в гг. Белгороде, Ростове-на-Дону, Москве, а также на научно-технических конференциях в Томске, Вильнюсе, Днепропетровске и др.
Результаты работы достаточно широко освещены в научных изданиях, нормативных и рекомендательных документах, а также трудах автора.
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 30-ти опубликованных работ, в том числе в 6-ти авторских свидетельствах и патентах, а также нормативно-рекомендательных документах, разработанных специалистами НИИЖБ с участием автора диссертации.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В заводской технологии производства короткомерных предварительно напряженных железобетонных конструкций - плит перекрытий и покрытий, дорожных плит и тому подобных, применяется технология электротермического способа натяжения арматуры.
На концы арматурных заготовок устанавливаются анкеры. Затем арматура с помощью электронагрева до температуры 400-450°С удлиняется и устанавливается на упоры силовой формы. Анкеры арматуры упираются в упоры. При охлаждении арматура укорачивается и напрягается.
Ошибки при обмере и установке концевых анкеров, а также в температурном режиме приводят к тому, что арматура получает перенапряжение (усилие натяжения больше расчетного по прочности). При установке в упоры формы происходит разрыв, сопровождающийся «выстрелом» арматуры, который иногда может привести к непредсказуемым результатам как с точки зрения безопасности при производстве работ, так и точности величины усилия натяжения.
Предложено усовершенствование технологии механического натяжения арматуры, суть которого состоит в следующем. Натяжение арматуры производится с помощью портативных гидродомкратов, приспособленных для натяжения арматуры с разными типами анкеров на концах. При этом обеспечивается точность усилия натяжения (преднапряжения), с контролем как по удлинению арматуры, так и по показаниям давления в системе натяжения устройства. При этом не
требуется дополнительных мероприятий для безопасности при производстве работ по напряжению арматуры в заводских условиях.
В построечных условиях производство работ по преднапряжению канатной арматурой осуществляется с помощью гидродомкратов. Арматура натягивается и на ее концы устанавливаются анкеры, которые через закладные детали упираются в торцы конструкции по контуру всего здания, создавая преднапряжение по всему диску перекрытий.
До настоящего времени для анкеровки арматуры после натяжения применялись анкеры типа «цанговый зажим», надежность которого зависит от многих факторов (качество металла корпуса и его термообработки, качество цанговых губок), из-за чего в процессе анкеровки не редки случаи пропускания или даже «выстрела» арматуры, растрескивания корпуса или губок зажима.
Для обеспечения надежности и безопасности при производстве работ предложена новая конструкция анкера, основанная на применении металлических втулок, не требующих термообработки и сложной металлообработки.
Втулка меньшей длины и диаметра (по сравнению с традиционно применяемыми) надевается на канатную арматуру и впрессовывается.
Опрессовка производится фильерным способом в продольном направлении по длине втулки. При опрессовке металл втулки в пластическом состоянии заполняет ранее выполненные этим же домкратным устройством насечки на канатной арматуре и канавки между проволоками каната, плотно зажимая их. Таким образом, обеспечивается более высокая надежность и безопасность выполнения работ по анкеровке за счет создания сцепления по всей контактной поверхности, а не только опрессовкой штампами. Даже в случае проскальзывания арматуры во втулке происходит падение напряжения в канате и натяжение его автоматически останавливается. Так называемый «выстрел» из анкера исключен и поэтому не требуется специальных защитных приспособлений для безопасной работы оператора (ограждений, экранов и т.п.).
Аналогичные опрессовочные соединения с помощью втулок предложены автором вместе с Асатряном В.Г. также для соединения стержневой арматуры, имеющей стандартную длину не более 11,0 м.
В настоящее время в России для соединения стержней арматуры железобетонных конструкций применяется два вида соединений - сварные и внахлёстку без сварки. Причем и сварные и нахлесточные соединения обладают рядом существенных недостатков, предопределяющих целесообразность, а в ряде случаев и необходимость применения механических соединений арматуры, которые находят широкое применение в строительной практике зарубежных стран. К недостаткам сварных соединений можно отнести: большую трудоемкость выполнения сварных соединений (особенно стержней больших диаметров); сложный и ненадежный контроль качества и необходимость использования высококвалифицированных сварщиков. Недостатки сварных соединений привели к тому, что при строительстве зданий и сооружений из монолитного железобетона применяют, в основном, соединения арматуры внахлестку без сварки. Соединения внахлестку без сварки, являясь наиболее простым видом соединения арматурных стержней, также обладают рядом недостатков, а именно: значительный перерасход армату-
ры за счет перепуска стержней, достигающий 20 %; затруднение бетонных работ в густоармированных конструкциях, за счёт скопления в одном сечении (в зоне соединений) большого количества стержней (что в некоторых случаях вызывает необходимость увеличения размеров поперечного сечения элемента). Кроме этого, необходимо отметить, что в проекте новых строительных норм проектирования железобетона СНиП 52-01-03, требуется значительно большая длина нахлестки, по сравнению с ныне действующим СНиП 2.03.01-84*, что приведет к еще большему перерасходу арматуры при применении соединений внахлестку без сварки.
Применение механических соединений арматуры лишено вышеназванных недостатков и позволяет создавать более надежные соединения по сравнению со сварными и тем более - нахлесточными. Следует отметить, что разрушение защитного слоя бетона в конструкции, арматура которой соединена внахлестку без сварки, приводит к тому, что прочность соединения внахлестку становится равной практически нулю, так как передача усилий от одного стержня к другому при таком соединении осуществляется через окружающий бетон, что, в свою очередь, может привести к полному разрушению конструкции.
Механические соединения арматуры делятся на растянутые и сжатые. Растянутые соединения могут воспринимать как растягивающие, так и сжимающие напряжения. Сжатые же соединения предназначены для армирования железобетонных конструкций, арматура которых в процессе эксплуатации сжата. В таких соединениях напряжения с одного стержня на другой передаются за счет опира-ния торцов стержней, а соединительный элемент (муфта) или втулка служит только для закрепления стержней в процессе бетонирования.
Как известно существуют различные типы механических соединений, а именно: опрессованные, соединения арматуры винтового периодического профиля с помощью муфты, соединения стержней любого периодического профиля с накатанной или нарезанной на концах резьбой с помощью муфты, соединения на болтах, работающих на срез, соединения с инъецированием муфты составом на основе эпоксидных смол и другие.
В настоящее время в России производится оборудование для создания оп-рессованных механических соединений, а также производится арматура винтового периодического профиля.
На наш взгляд, наиболее эффективным типом механического соединения арматуры являются так называемые резьбовые соединения арматуры, когда резьба накатывается или нарезается на концах арматурных стержней с любым периодическим профилем, а затем стержни соединяются с помощью муфты. Хотя оборудования для создания таких соединений в России не производится, их применение в России возможно, так как большое количество иностранных фирм выходят в настоящее время на российский рынок и готовы предложить российским строителям весь комплекс оборудования, приспособлений и соединительных устройств для выполнения резьбовых механических соединений.
Механические соединения наиболее эффективно применять для соединения стержней больших диаметров, которые используются в колоннах многоэтажных зданий. По нашим данным, при сегодняшних ценах на арматуру применение рас-
тянутых механических соединений взамен нахлесточных позволяет получать экономию до 2800 долларов США на каждую тысячу соединений. Применение же сжатых механических соединений позволяет экономить до 3500 долларов США на каждую тысячу соединений.
Необходимо подчеркнуть, что при применении механических соединений, получение экономии является побочной целью, главной целью является повышение надежности соединений, что должно быть определяющим при выборе способа соединения арматуры при строительстве уникальных зданий, к которым относятся и высотные здания. Интересно отметить, что за рубежом механические соединения называют «интеллигентными соединениями», подчеркивая тем самым удобство, как их выполнения, так и размещения в железобетонных конструкциях в отличие от сварных и нахлесточных соединений.
В начале 2004 года ассоциацией «Железобетон» разработаны «Рекомендации по механическим соединениям арматурной стали для железобетонных конструкций», одобренные Госстроем РФ (письмо № ЛБ-24 от 12.03.2004 г. «О применении в железобетонных конструкциях механических соединений арматурной стали взамен сварных и нахлесточных»). В этом документе установлены требования к механическим соединениям, даны указания по контролю качества механических соединений и по проектированию конструкций с механическими соединениями арматуры.
В указанных документах механическое соединение фильерного типа для стержневой арматуры пока не отражено, т.к. нет достаточного количества испытаний и опыта производства работы, но такая востребованность есть.
Наряду с указанными соединениями арматуры периодического профиля, которая, как правило, применяется в заводской технологии, при изготовлении конструкций на длинных стендах (при длине арматуры более 11,0 м), как и в сжатых элементах колонн, в т.ч. высотных зданий, в настоящее время находит широкое применение использования анкеровки канатной арматуры фильерным способом для устройства анкерующих элементов практически на любой длине для многопролетных и большепролетных зданий и сооружений, одними из которых являются пологие висячие оболочки для перекрытий и покрытий, относящиеся к так называемым железобетонно-вантовым (терминология автора) конструкциям.
Хорошо известны висячие металлические мембранные покрытия в отечественной и зарубежной строительной практике, начиная с конструкций Шухова в Н. Новгороде (1890-е г.). Пологие висячие оболочки покрытий из преднапряжен-ного железобетона появились во второй половине XIX-го столетия, а для перекрытий разработаны и применены только в последние десятилетия. Они, в частности, предусмотрены Руководством НИИЖБ по пространственным железобетонным покрытиям и перекрытиям.
Использование этого решения позволяет осуществлять большепролетные покрытия и перекрытия. Шаг опор пролета может достигать 200 м, нагрузка до 5 тс/кв.м., стоимость 50-200 у.е./кв.м.
Возможны для возведения с использованием висячих оболочек следующие здания и сооружения:
1. Храмы, театры, стадионы, вокзалы, аэропорты, морские порты, эллинги, жилые дома.
2. Промышленные здания, большепролетные цеха универсального назначения, склады, терминалы, многоэтажные автостоянки.
3. Сельскохозяйственные сооружения: животноводческие фермы, крытые тока, машинотракторные многоэтажные стоянки, многоэтажные теплицы и др.
4. Экологические конструкции: крытые мусорные городские свалки, крытые угольные отвалы, закрытые склады химически вредных материалов и изделий и т.п.
Большепролетные оболочки также целесообразны при строительстве на сложных участках, а именно: на стесненных городских территориях, в случае реконструкции и надстройки без сноса, надстройки над существующими рынками, гаражами, над станциями метро и др.
Многолетние наблюдения показали их высокую надежность.
В настоящее время АО «Спортпроект-3» и ООО «Фирма ИСТОКСтрой» разработаны совместно с НИИЖБ при участии автора проектные предложения с применением висячих оболочек:
1. Торговый центр над станцией метро «Тушинская». Размер в плане
50x40 м, 4 этажа. Опорами служат два боковых пилона длинной по 12 м. В зоне пилонов располагаются лестничные клетки, вертикальные разводки коммуникаций. Здание нависает консольно с вылетом над станциями метро 20 м, не опираясь на его конструкции, себестоимость до 100 у. е./кв.м.
2. Реконструкция здания Картинной Галереи на Крымском валу. Надстраиваются три этажа пространственной плитой с шагом опор 90 м. Удельная себестоимость -110у.е./кв.м.
3. Строительство моста в Белграде, четыре яруса, пролеты 200 м и шириной 100 м. На ярусах расположены торговые и другие комплексы.
4. Типовой гараж с шагом колонн 18x18 м с междуэтажными перекрытиями в виде висячих оболочек;
Приведенный перечень объектов указывает на широкий круг применения висячих оболочек. Определенный интерес представляет проект архитекторов Ил-ленко Л.К. и Илленко К.Н. «Многоэтажный гараж-автостоянка с висячими оболочками на 4-х опорах по Мичуринскому проспекту».
Ниже приведено описание некоторых конкретных технических решений.
Железобетонные висячие преднапряженные оболочки для перекрытий с уширенным шагом колонн 18x18м и до 36х36м представляют собой пологие тонкостенные конструкции со стрелой провиса 1/40 I -1/70 С , поверхности, которой образуют 4 сопряженных цилиндрических треугольника. Растянутая оболочка -толщиной 6-10 см со сжатыми бортовыми элементами. В качестве арматуры служит система диагональных и полигональных вант, параллельных контуру.
Диагональные ванты образуются из пересекающихся в центре стальных полос, закрепленных в углах, а полигональные ванты в виде стержней 12-15мм из стали ЛГУе закреплены на диагональных полосах. Ванты предварительно натягиваются до бетонирования плиты-оболочки (с помощью монтажного пригруза) или
после бетонирования на бетон с расположением их в трубках (без сцепления с бетоном).
Поверхность оболочки имеет линейчатые образующие, перпендикулярные контурным элементам и уклоны в углах до 5%, а в центральной зоне 0-2%, что допустимо для многоэтажных гаражей-стоянок.
Схематически работа конструкции перекрытия может быть представлена следующим образом. Мембрана воспринимает поперечную нагрузку на перекрытие, от чего возникают усилия, которые и передаются на диагонали и частично -на опорный контур. Суммарные усилия с диагоналей передаются в углы опорного контура, который воспринимает сжимающие усилия от висячей мембранной части перекрытия. В качестве опалубки в примере гаража ГСК «Монолит» использовались металлические листы толщиной 0,4 мм. Под воздействием мембраны в провисающем контуре помимо сжатия могут возникнуть значительные изгибающие моменты. Поэтому железобетонные бортовые элементы при пролетах 18 м усилены фермами или, если допускают условия эксплуатации, предусматриваются промежуточные колонны. Кроме того, в углах оболочки устраиваются вуты. Такое эксцентрическое крепление диагональных вант вызывает изгибающий момент обратного знака по отношению к моменту от распора нитей.
Характер приложения усилий и параболическое очертание сторон опорного контура приводит к несколько необычному распределению продольных усилий в колоннах. Исследования и расчеты показали, что в угловых колоннах возникают растягивающие усилия, а в пролетных - сжимающие усилия.
С целью разработки методики расчета перекрытия представим его поверхность образованной из диагональных и полигональных концентрических нитей.
В пологой системе, к которой относится и рассматриваемое перекрытие, длина нити в зависимости от стрелки провисания определяется выражением
где Ь и С - длина и пролет нити соответственно; í- стрелка провисания; перемещение опор нити.
Величина перемещения опор нити соответствует величине раскрытия зазора диагоналей
А1=8/:31 (1)
Вдоль оси у пролет нити меняется пропорционально коэффициенту
К— ¿х^а
Учитывая, что форма поверхности задается также из условия равенства распоров для каждой нити сектора, ее стрелка равна
Подставив выражения для к и ^ в формулу (1), получим перемещение опор каждой пролетной нити по отношению к крайней
к3 А{а (2)
Формула (2) характеризует величину необходимого зазора (перемещения концов нити) по длине диагонали.
Деформированное состояние диагоналей определяется вертикальной нагрузкой q, распределенной по треугольнику с нулевым значением з центре и горизонтальной, выражающей собой распор от прикрепленных к диагоналям нитей. Очевидно, что распор имеет постоянное значение по длине диагоналей. Уравнения равновесия для диагоналей с учетом имеют вид:
л „ . „ а („<ь\
— Н + 1--
0;~| Я- ,
Интегрируя эти уравнения с учетом граничных условий, получим:
(3)
Решая совместно уравнения (3), после интегрирования будем иметь: 2—дИ^/4Ь1 при 8=0 2=/, следовательно, уравнение оси диагонали с учетом принятого направления осей
Распор от горизонтальной нагрузки t из уравнения (3) будет равен: у опоры И=Ы, в середине Н=0. Нагрузку t определяем, рассмотрев участок диагонали с действующими на нее
1 2
распорами в горизонтальной плоскости при q - вес на 1 м кровли.
где Ъ=(д€Л) «а2т; (й2т
(4)
(5)
(6)
Подставив выражение (5) в формулу (4), получим:
{=(9еа2{ь2/8ь!) (1//а+щ
С учетом результата (6) выражение распора в диагонали примет вид:
Н=(Ч{а21ь7/8Ь2) (1//а+1//ь)
Приведенная методика была использована при расчете мембранной опалубки, работа которой исследовалась в ЦНИИСКе, а также проверялась при испытании модуля перекрытии гаража 18x18м со стрелкой с/ - 0,5 м, где исследование проводил НИИЖБ.
К определенным недостаткам такой системы следует отнести высокую концентрацию нагрузки от диагоналей на упоры и криволинейный характер провисающего покрытия.
Задача становится более наглядной, если при ее решении использовать веревочный многоугольник. Известно, что на диаграмме сил усилия каждого звена однорядной равновесной цепи пересекаются в одном полюсе. Обычно задаются абсциссы точек приложения, величины и направления сил. Построив многоугольник сил, и проведя в пределах абсцисс отрезки, параллельные соответствующим усилиям 0-1, 0-2, 0-3 и т.д., получим очертание нити.
Вследствие наличия наклонных сил распор на различных участках нити будет разный и равный расстоянию от полюса О, до рассматриваемого сечения более пологой, а распор будет расти. Если полюс О приближать к многоугольнику внешних сил, то провис увеличивается, а распор уменьшается до тех пор, пока
полюс не окажется на границе многоугольника внешних сил в точке Распор в центре в таком случае будет равен нулю. Если полюс падает в точку Оз (внутрь силового многоугольника), то в центральной части нити появляются силы сжатия, и она в этой зоне становится выпуклой. Распор на опоре при этом уменьшается и становится равным отрезку Если полюс попадает в точку (вертикаль,
проходящую через начало силового многоугольника), то получаем сжатую выпуклую цепь с нулевым опорным распором. При дальнейшем перемещении полюса влево пологость арки уменьшается, однако на опоре появляется распор противоположного направления.
Таким образом, последовательно перемещая полюс, справа налево по горизонтали симметричного многоугольника внешних сил, получаем семейство равновесных очертаний нити, которая преобразуется из пологой провисающей нити в частично выпуклую в средней части, а затем превращается в пологую арку. Перемещая полюс по вертикали, получаем нить с опорами на разных уровнях.
Для нити, нагруженной наклонными силами, можно подобрать эквивалентные по опорному распору и очертанию вертикальные силы, по которым легко получить аналитические уравнения провисания нити. Действительно, продолжив, из полюса О лучи усилий до пересечения с вертикалью проходящей через начало силового многоугольника, получим на вертикали перспективные проекции каждого усилия 1-2' 2'-3' и т.д. Последние и будут вертикальными эквивалентными заданных наклонных сил, при этом распор и очертания нити останутся без изменения, а Из этого вытекает, что эквивалент в виде вертикальных сил нельзя подобрать для шарнирной арки с нулевым опорным распором, так как в этом случае силы превратились бы только в вертикальные опорные реакции с нулевыми силами в узлах.
Приведенная методика расчета неразрывно связана с принятием новых конструктивных решений и уникальных технологий при строительстве зданий и сооружений, в т.ч. с железобетонно-вантовыми перекрытиями, в которых сетка преднапряженных канатов работает как «паутина», и в чистом виде подчиняется законам строительной механики.
Так, когда прямолинейный канат, натянутый горизонтально, расположен около нижней грани балки, сечение будет центральной сжато усилием, превышающим усилие, которое потребовалось бы в обычной или преднапряженной арматуре из условия равновесия в момент разрушения сечения с трещиной эпюра моментов будет прямоугольной постоянной по всей длине балки. При этом, хотя в середине балки М = 0, по ее длине сохраняется момент, увеличивающийся к опорам и возникнут растягивающие и касательные усилия.
В случае параболического очертания расположения канатной арматуры без сцепления отрицательная эпюра моментов отпора может быть адекватна с обратным знаком эпюре изгибающего момента от равномерно распределенной нагрузки, в результате сложения которых балка может быть безизгибной.
Подход к расчету и проектированию с универсальными возможностями же-лезобетонно-вантовых конструкций, в том числе ребристых, плоских и др., состоящих из собственно железобетона, и встроенных в него преднапряженных
вант, иллюстрирует представленная ниже концепция регулирования напряженно-деформированного состояния в ЖБВК.
Концепция регулирования напряженно-деформированного состояния в железобетонно-вантовых конструкциях.
Можно выделить группу расчетно-конструктивных решений, для которых при проектировании предусматриваются искусственное регулирование (автоматическое) напряженно-деформированного состояния - (НДС) в процессе эксплуатации или прохождения различных стадий загружения и при реконструкции элементов зданий и сооружений. Такие мероприятия содействуют оптимальному (в широком смысле) проектированию тонкостенных пространственных конструкций (П.К.), а также ребристых и плоских плит перекрытий коробчатого сечения с ребрами и фермочками и др., в железобетонных каркасах зданий и сооружений.
Можно выделить следующие группы способов регулирования НДС:
• Регулирование в стадии проектирования путем выбора оптимальной формы и стрелы подъема сводов, оболочек, размеров сечения и т.п. в распорных конструкциях (в том числе путем учета перераспределения усилий за счет образования пластических шарниров и т.п.);
• Применение предварительного напряжения растянутых затяжек, ребер, поясов, поля оболочек и др. элементов, в том числе преднапря-жение растянутой арматуры;
• Использование полных и пластических шарниров, податливости опор в упругой и пластической стадиях работы железобетонных каркасов при больших пролетах ПК;
• Изменение расчетной схемы, пролета, размеров сечения, армирования элементов, неразрезности в существующих ЖБВК, в монолитных и сборно-монолитных ЖБВК.
Регулирование в стадии проектирования производится путем отыскания оптимальной формы срединной линии арок, рам и срединной поверхности сводов, оболочек - приближающихся к кривым давления или поверхностям давления, при этом выбирая вид и величину подъема f = Р(р), можно добиться минимума изгибающих моментов. Приближая изменение момента инерции поперечного сечения арки или фермы к изменению изгибающего момента, можно дополнительно нормализовать НДС.
Применение полных и пластических шарниров в П.К. Железобетонные тонкостенные пространственные конструкции с затяжками чувствительны к изгибающим моментам, поэтому устраиваются шаровые и цилиндрические катки, а в ряде случаев предусматривают упруго-гибкие и пластические опорные элементы. В железобетонно-вантовых конструкциях (ЖБВК), где роль затяжек выполняет канатная арматура, уложенная в полиэтиленовые трубки, с созданием преднапря-жения без сцепления с бетоном, это позволяет регулировать НДС в конструкциях покрытий и перекрытий - автоматически, то есть путем саморегуляции.
Изменение расчетной схемы перекрытия и регулирование НДС при усилении железобетонных, в том числе пространственных конструкций, требует специальных мероприятий.
Одним из таких мероприятий традиционно могут служить призматические складки (короткие цилиндрические оболочки), собираемые из ферм и плоских панелей. При этом нормализация НДС бортовых элементов и прилегающих к ним зон длинных цилиндрических оболочек, достигается применением предварительно напряженной арматуры бортовых элементов, что существенно уменьшает растягивающие напряжения и раскрытие трещин в оболочке, ликвидируется нежелательный провис и даже возникает строительный подъем в середине пролета. В ЖБВК такие эффекты возникают также автоматически в самом железобетонном элементе.
Оптимизация при проектировании и регулировании НДС в железобетонно-вантовых конструкциях позволяет повысить прочность, надежность и жесткость, а также сэкономить материалы на 10-30%.
При новом строительстве и при длительной эксплуатации большепролетных сооружений требуется проверять их техническое состояние путем расчета на прогрессирующее разрушение. Одним из примеров такого расчета является расчет ЖБВК, воздвигаемых в Тропарево-Никулино (г. Москва), при надстройке их над 480-ю существующими гаражами.
Сооружение состоит из 4-х блоков размером каждого порядка 40x80 м, h=15 м, объединенных мостами-переходами через деформационные швы. В статическом отношении каждый блок независим.
Перекрытие над существующими одноэтажными гаражами представляет собой стержневую гагату, опирающуюся на опоры с шагом порядка 40x40 м. Главные ребра - по диагонали и по контуру, второстепенные - концентрические, параллельные контурным ребрам, с опорами на диагонали. (Высота ребер порядка 2 м). В процессе монтажа оно представляет собой висячую систему с опорным контуром, в которой ребра и опалубка до твердения бетона являются только нагрузкой, выполняющей роль пригруза для предварительного натяжения арматуры после набора передаточной прочности бетона и снятия опалубки. Кроме того, нижний пояс концентрических ребер дополнительно обжат. Обжатие производится канатами 0 12 К7 по технологии НИИЖБ.
Расчет перекрытия на прогрессирующее разрушение
1. В перекрытии над первым этажом в случае разрушения проезжей части в середине пролета и выходе ряда подкосов из работы - обрушения не произойдет ввиду того, что они опираются на висячую систему.
2. При нарушении вант в центральной зоне происходит перераспределение нагрузки на концентрические ванты, что также не приведет к обрушению конструкции перекрытия.
3. При выходе из строя одной или двух колонн из восьми происходит перераспределение критических нагрузок на остальные колонны опоры блока, с исключением катастрофических последствий.
4. Ввиду того, что арматура плиты в уровне пола заанкерена с опорным контуром, то при нарушении вант арматура плиты включается в работу и начинает до определенного предела работать в качестве висячей системы. При этом увеличится деформативность, например, при относительном удлинении арматуры:
При армировании 016 А500С с шагом 200 мм: = 2*5 = 10см2.
= 4600 кгс/см2; Н = 4600х10х10~3= 46,0 тс. По указанию Лаб.теории НИИЖБ уменьшено значение Ия:
Частичная допускаемая нагрузка:
при условии, что 1000 кг/м2 будет воспринимать частью уцелевших вант.
Наиболее уязвимое место - опорный контур в районе угла, поэтому в проекте он был особо усилен сплошным оголовком.
Наряду с указанным расчетом, который учитывает возможность прогрессирующего разрушения на стадии эксплуатации, необходимы также расчеты и на монтажные нагрузки в период возведения каркаса здания, приведенные ниже.
Расчет монтажной нагрузки от решетчатой плиты на нижнюю плиту
Приведенная толщина бетона: 8 =20см.
Монтажный вес: = ух8 = 2,5х0,2 = 0,5тс/м2.
Нижняя плита перекрытия держит расчетную нагрузку 1350 кгс/м2, при этом в процессе монтажа эта плита имеет монтажную нагрузку при приведенной толщине: 8=15см.
g" =0,15 у 2,5 = 0,355 т/т2.
В процессе монтажа верхнего перекрытия на подмостях (с опиранием на нижнее) суммарная монтажная нагрузка составит:
Вм=0,5 + 0,555 = 0,855 тс/м2 <1,350 тс/м2,
то есть с запасом на 58%, (в 1,58 раза).
Можно допустить коэффициент перегрузки при бетонировании верхней плиты равный:
1К =1,6.
нер >
Указанные расчетные положения и концептуальные подходы к оценке саморегуляции напряженно-деформированного состояния ЖБВК подтверждается опытом строительства большепролетных и многоэтажных зданий и сооружений.
Опыт проектирования, строительства и эксплуатации вышеуказанного типа конструкций освещается ниже. Речь идет о большепролетном и многоэтажном строительстве над существующими зданиями без их сноса, отличающимся на-
дежностью и безопасностью, повышенной сопротивляемостью против обрушения при разрушении части несущих конструкций при взрывах, пожарах, землетрясениях, воздействии низких температур, ураганов, локальных осадок опор, снеговых и других перегрузок.
Этим условиям удовлетворяют построенные и успешно эксплуатируемые следующие здания и сооружения, под руководством Илленко К.Н.,а также при участии автора настоящей диссертации в разработке конструктивно-технологических решений, начиная с 1979 года.
1. Бочарный свод - оболочка, пролет 40 м, толщина железобетона - 60 мм, эксплуатируется с 1958 г. подвергался снеговым перегрузкам, урагану -разрушений нет. Адрес: г. Москва, Воробьевское шоссе, Правительственный спорткомплекс.
2. Преднапряженный железобетонный мост пролетом 19,5 м, толщиной 500 мм, разрушений нет. Адрес: г. Москва, Пушкинская площадь, кинотеатр Пушкинский (старое название «РОССИЯ»).
3. Покрытия над бассейнами из алюминиевых ригелей с опорами на 4-х угловых стойках, с раздвижными стенами, пролет - 40 м эксплуатируется с 1961 г. подвергался урагану - разрушений нет. Адрес: г. Ялта (Кореиз), г. Судак.
4. Монолитный железобетонный каркас многоэтажной гостиницы с залами 20x40 м. Эксплуатируется с 1961 г. Подвергался воздействиям ураганов. Обстрелам - обрушений не было. Адрес: г. Рангун, Бирма.
5. Железобетонные каркасы многоэтажных гостиниц с залами. Эксплуатируются с 1964 г. подвергаются низким температурам, снеговым перегрузкам -обрушений нет. Адрес: г. Братск, ЛПК.
6. Висячее покрытие зала дворца спорта на железобетонном пилообразном каркасе, пролет 66x42 м. Эксплуатируется с 1967 г. Подвергался сейсмическим воздействиям 3-4 балла Разрушений не было. Адрес: Киргизия, ул. То-голок Молдо, Дворец спорта.
7. Навес с контргрузом пролетом 40 м. При значительных перегрузках не обрушивается, и сохраняет форму при удалении перегрузок (Временных навес в Лужниках).
8. Висячие перекрытия над спортзалами, бассейнами, ледяным полем - пролеты 72x66, 72x36, 30х60, 30x30. Эксплуатируются с 1979 г. Подвергались воздействиям огня при пожаре, низким температурам - 41° С, перегрузкам от снега - разрушений нет. Адрес: г. Москва, Олимпийский дворец спорта «Измайлово».
9. Висячее покрытие диаметром 80 м. Построен в 1983 г. Имелись снеговые перегрузки. Разрушений нет. Адрес: г. Нижний Тагил, «Ледяной дворец».
10.Междуэтажное висячее перекрытие и покрытие пролетом 36x36 м. Построен 1987 г. Разрушений нет. Адрес: г. Вятские поляны, ул. Гагарина, №2 Дворец культуры и дискотека.
11.Рамное покрытие над залом. Пролет 30 м. Построен в 1959 г. Разрушений нет. Адрес КНДР, г. Пхеньян.
12.Висячее и комбинированное перекрытие над залом ЦЕРКОВНЫХ СОБОРОВ Храма ХРИСТА СПАСИТЕЛЯ, г. Москва. Пролет 24 м, построен 1998 г. Замечаний нет.
13.Покрытие над трибунами футбольного поля, вылет 30 м. 1989 г. Подвергался воздействию урагана. Разрушений нет. Адрес: г. Сантьяго де Куба.
14.Железобетонные покрытия бассейнов в виде перекрестных ригелей пролетом 24 м. 1989 г. Разрушений нет. Адрес: Куба, Аламар, водный стадион.
15.Предварительно напряженные висячие перекрытия над существующими боксами пролетом 18x18 м, год постройки 1997, подвергались значительным перегрузкам в результате нарушений технологии монтажа арматурных каркасов, однако железобетонные оболочки полностью сохранили свою целостность (Варшавское ш., 52).
16.Многозтажные перекрытия зала над залом с использованием плит с решетчатыми ребрами высотой на этаж. Пролет 24 м. Год постройки 1986г. Москва р-н Люблино. Детская спортивная школа. Нарушений конструкций не обнаружено.
17.Многоэтажные перекрытия зала над залом с использованием ферменно-балочной сеткой элементов конструкций. Пролет 18 м - 14 этажей. Год постройки 1971. Замечаний по несущим конструкциям не имеется. Адрес: г. Москва, Очаковская ул. ВНИИОФИ.
18.Двенадцати этажный железобетонный каркас гостиницы и покрытие спортзалов пролетом 24 м. Построен в 1986 году. Подвергался землетрясению, ураганным ветрам, обстрелам тяжелой артиллерией - обрушений несущих конструкций не было. Адрес: г. Сухуми, Спортивная база Эшери.
19.Сетчатый стальной купол диаметром 40 м. Построен 1967 г. Подвергался ураганам, морозам - 42°С, снеговым мешкам - повреждений нет. Адрес: г. Казань, Международный молодежный лагерь «СПУТНИК».
20. Коробчатое железобетонное перекрытие пролетом 18,5 м с обычными и решетчатыми ребрами. Толщиной 700 мм. Строительство 2003 г. Подвергался падениям груза с крана 500 кг. Обрушения не произошло. Адрес: г. Москва, Жуков проезд, д.19, многоэтажный гараж.
На основе обобщения опыта долголетней (37 лет) эксплуатации этих и других объектов, автором совместно с Илленко К.Н., предложен основной принцип безопасности несущих конструкций, рассчитываемых по предельным состояниям, а именно:
Свободная изменяемая схема конструкции, получаемая в результате, появления шарниров пластичности при расчете по предельным состояниям, должна находиться в устойчивом равновесии или обладать минимальной потенциальной энергией.
Например, вертикальный стержень с верхним опорным шарниром устойчив, с нижним - не устойчив, в центре тяжести - равновесие безразличное.
Для некоторых сложных цепей найдены простые зависимости критериев построения устойчивых изменяемых цепей, примененных в проекте перекрытий, которые значительно повысили степень их безопасности.
В перекрытии с концентрическими решетчатыми ребрами при нарушении верхней плиты и части решетки, полученная изменяемая система остается устойчивой и обрушения не произойдет. Колонны в предельном состоянии получают шарниры пластичности на разных уровнях, что обеспечивает устойчивую изменяемую систему.
При таких условиях все несущие конструкции имеют необходимую прочность, жесткость и огнестойкость, а здания обладают безопасностью при нарушении части несущих конструкций (до 30%).
Научные и практические разработки настоящей диссертации подтверждаются результатами испытаний, например, гаража-стоянки со вспарушенными перекрытиями в Ю.Бутово (г. Москвы), показавшие существенные значительные показатели по жесткости, и деформативности ж/б каркаса здания, при которых прогибы в пролете каждого блока при расчетной нагрузке оказался в 10 раз ниже, по сравнению с нормируемой, а в надколонных полосах - в 20 раз ниже, что указывает на высокую надежность и существенных запасов такого рода проектируемых зданий и сооружений. Данные испытания подтвердили правильность концептуальных положений по саморегуляции напряженно-деформированного состояния железобетонных вантовых перекрытий и позволили прогнозировать возможность строительства различных зданий и сооружений, проекты которых предусматривается осуществлять в сложных ситуациях, особенно в таких мегаполисах, как г.г. Москва, Санкт-Петербург и др.
Так, строительство на заповедных, на геологически сложных и застроенных территориях без нарушения существующей структуры стало возможным благодаря использованию зданий и сооружений с редко расположенными опорами (18120 м).Низ сооружения расположен над существующей территорией, и может быть задан на любой необходимой высоте (5-25 м). Процесс строительства почти не затрагивает существующую структуру, так как применяются конструкции новой технологии, отличающиеся значительной экономичностью и надежностью.
Возможно строительство небоскребов (30-100 этажей), залов (пролетом до 200 м), мостов и других сооружений. Себестоимость одного квадратного метра покрытия 100-250 евро.
Конструкции новой технологии: мембраны, комбинированные структуры, с применением композитных материалов, железобетонные (предварительно напряженные с горячим бетоном) и другие. Основание фундаментов - разрядно искровые и воротниковые сваи. С такими конструкциями построены Дворцы спорта: в г. Москве (ДС «Измайлово»), в Бишкеке, в Нижнем Тагиле, многоэтажная гостиница в Сухуми, многоэтажные спортивные школы и др.
В настоящее время строится спорткомплекс с автостоянками в Москве над существующими гаражами без их сноса (расстояние между опорами 40 м) и гараж по адресу: Жуков проезд, д. 19.
Работы выполняются комплексно, под руководством автора диссертации при научно-техническом сопровождении - НИИЖБ, ЦНИИСК, проектно-изыскательских работах - ООО «Фирма ИСТОКСтрой», АО «Новое кольцо Москвы». Строительство осуществляется: ООО «Строительная компания Вегас-
Сити», 0 0 0 «Стройсервис», 0 0 0 «Оргстрой Вектор», НПО «Космос» (Москва-Сити) и другие организации.
Иллюстрации высокой эффективности конструктивно-технологических решений, принимаемых под руководством автора, можно подтвердить на следующих примерах.
Гуманитарно-просветительский центр с гостиницей на 100 номеров (около 2500 человек) предлагается построить на территории с площадью всего 80 м2, которую занимают опоры с лестницами, лифтами и инженерными коммуникациями. Объемные части здания консольно нависают над землей на высоте 20-30 м с вылетом до 40 м. Основной поток посетителей перемещается экологически чистым транспортом по канатной дороге. Здание имеет просторные открытые галлереи, на которых располагаются пентхаузы с физкультурно-оздоровительным комплексом, с бассейнами, соляриями, садами, предусматриваются рестораны, концертные и лекционные залы для конференций, отдельные аудитории, изостудии как музыкальные, так и для изобразительного искусства. Особенностью центра является то, что, несмотря на большую загрузку посетителями, окружающая среда совершенно не страдает, так как посетители по земле почти не передвигаются.
Высокая скорость возведения (6-9 месяцев) и низкая себестоимость основных несущих конструкций, а именно: фундаментов, колонн, ригелей, перекрытий в сумме составляет 200-250 долл. США за 1м2 полезной площади плиты перекрытия получается в результате применения ноу-хау с последними достижениями в строительстве зданий и сооружений, освоенных специалистами России как, например, сваи, изготавливаемые по разрядно-импульсной технологии РИТа, ко-лодцевые сваи с уширениями, железобетонные колонны, армированные пакетированной арматурой, предварительно обжатые керамзитобетонные пустотные плиты перекрытий, применение композитных материалов, а также объясняется особенностями объемно-пространственных решений зданий.
Задача, поставленная Правительством - удвоить-утроить фонд жилищного строительства с сопутствующей инфраструктурой (школа, медицина, детские сады, гаражи, стоянки и т.д.) выдвигает ряд проблем. Традиционные методы строительства требуют значительных капитальных вложений на расходы основных строительных материалов. Так, производство цемента, арматуры, кирпича должно быть увеличено в несколько раз, что проблематично.
Однако широкое использование альтернативных материалов (легкие шла-кобетоны, арбалит и др.) позволяет решить эту проблему.
Метод ярусных сооружений позволяет решить проблемы поиска территорий для строительства, которые обычно требуют массового сноса, освоения и т.д., так как его суть заключается в том, что создается новая территория в виде ярусов-платформ "этажерок", на ярусах которых автономно располагаются строительные объекты разного назначения. Для устройства этих сооружений предлагаются же-лезобетонно-вантовые преднапряженные пространственные конструкции, которые позволяют возводить большепролетные и высотные сооружения на редко поставленных опорах над существующими строениями и другими "неудобьями" без сноса и прерывания функций существующих сооружений. Создаваемые в пространстве платформы выгодно использовать для автономных сооружений раз-
личного назначения: жилые, административные, торговые, зрелищные и т.п. Многолетняя эксплуатация аналогичных конструкций, например, перекрытие зала церковных соборов Храма Христа Спасителя, покрытие Дворца Спорта в Измайлово г. Москва, Дворец Спорта в г. Бишкек, Дворец Культуры в г. Вятские Поляны и строительство над существующими гаражами в Тропарево-Никулино, показывает их высокую надежность и относительную простоту производства работ, в т.ч. с использованием вант в качестве висячих подмостей.
Водоснабжение, водопровод и канализация в необходимых случаях могут быть автономные, автостоянки - на платформах с подъемниками.
При этом ожидается значительное снижение себестоимости в 2-3 раза (так как нет сноса, нет дорожных сетей, дом облегченный, сокращены эксплуатационные расходы) при значительном повышении комфортабельности (пентхаузы и сады на платформах).
По этой схеме возможно создание быстровозводимых жилищных комплексов из местных материалов, что соответствует мировой практике строительства, например, в г. Лос-Анжелесе - глинобитные дома и др.
Реализация разработок автора
Построено в сборно-монолитном варианте.
1. Многоэтажный гараж в Митино, г. Москва, 1998г.
Конструктивная схема: колонны - сборные, перекрытия - ребристые плиты (Н=0,30м) и монолитными участками в надколонной полосе на ширине колонн. Пролеты: от 4,8 до 6,2 м. Генпроектировщик - ЗАО «Курортпроект». Подрядчик -АО «Моснерудстрой», ООО «ИНС».
2. Жилой комплекс по Веерной ул., г. Москва, 2000г.
Конструктивная схема: колонны - сборные, перекрытия - многопустотные настилы. Пролеты: от 6 до 7,2 м. Генпроектировщик - ЗАО «Курорпроект». Подрядчик - ЗАО «ТЭЦ-25». Построено в монолитном варианте.
/. Административное 2-х этажное здание в г. Воронеже в 2001 г.
Конструктивная схема: колонны - монолитные, перекрытия - безригельное (Нпл.=0,18м). Пролеты: 7,2 х 7,2 м. Генпроектировщик - Воронежгражданпроект. Подрядчик - 0 0 0 «Воронежстрой».
2. Многоэтажный гараж в Юном Бутово, г Москва, 2002 г.
Построено два этажа. Проведены испытания на статические нагрузки.
Конструктивная схема: колонны - монолитные, перекрытия - вспарушен-ное, с двумя ступенями, толщиной в надколонных полосах 0,25 м, в пролете -0,08 м. Пролеты: от 7,8 до 8,2 м. Генпроектировщик - ООО «ОВЕНгражданпром-проект». Подрядчик - ПСФ «Импульс-М». Строится в монолитном варианте:
/. Заканчивается надстройка многоэтажного гаража-стоянки по Жукову
пр-ду, д.19. (ЦАО, г. Москвы, у м. Павелецкая).
Конструктивная схема: колонны - монолитные, перекрытия: безригельное (Нпл=0,18 м); вспарушенное с одной ступенью в надколонной полосе, толщиной 0,32 м; коробчатое сечение (Нпл=0,5м) пролет 18 м с опиранием на стены.
Пролеты от 5,75 до 6,5 м, М., 2004 г Генпроектировщик - ООО «Фирма ИСТОКСтрой». Подрядчик - ООО «Оргстрой Вектор».
2. Осуществляется начальный этап надстройки гаражей в Тропарево-
Никулино, г. Москва.
Пролеты до 40,0 м. Генпроектировщик - ООО «Фирма ИСТОКСтрой». Подрядчик - ООО «Стройсервис».
Эффективность применения конструктивной схемы с использованием канатной арматуры без сцепления ее с бетоном, при натяжении в построечных условиях монолитных и сборно-монолитных конструкций различного назначения показана на примере сравнительных технико-экономических показателей (Табл1).
В современных условиях растут потребительские требования, предъявляемые к возводимым зданиям, которые, прежде всего, должны удовлетворять таким основным критериям спроса как качество (надежность, современность, долговечность, обеспеченная безопасность, удобство проживания и др.) и доступность по иене (невысокая рыночная стоимость готовой продукции). Реализация поставленных задач необходима, в первую очередь, с целью обеспечения конкурентоспособности строительной продукции на рынке.
Возникает необходимость разработки тендерной документации, направленной на регулирование и упорядочение процессов управления проектированием и строительством объектов, особенно по части таких этапов, как анализ, оценка и выбор конструктивно-технологических решений.
Разработанная документация предполагает использование инструментария интегральной оценки и выбора оптимальных решений, позволяющих эффективно управлять как разработкой проектов, так и их реализацией .
На основе вышеизложенного подхода ниже приводятся рекомендации по оценке эффективности устройства железобетонного безригельного каркаса зданий по системам «ЖБВ-М» и ЖБВ-СБП», разработанных НИИЖБ и ООО «Фирма ИСТОКСтрой» при сравнении с традиционными решениями и наиболее передовыми на сегодняшний день.
Выводы автора о высокой эффективности применения технологии натяжения арматуры в построечных условиях подтверждаются экономией арматуры и бетона при минимальных трудозатратах по преднапряжению (см. Табл.2 и Табл.3.) при возведении перекрытий гаража-стоянки в Ю.Бутово. Здесь трудоемкость различна только при подаче арматурных элементов (от 0,4 до 0,75 чел/час), а по натяжению каната в обоих случаях составляет: 0,5 чел/час, что ни в коей мере не усложняет процесс производства работ при устройстве перекрытий или монтажных подмостей.
Технико-экономические аспекты повышения эффективности проектирования и возведения монолитных каркасных жилых зданий
Вопрос о снижении стоимости жилищного строительства в России приобрел приоритетное государственное значение. Для решения поставленной задачи Госстрой России в рамках подпрограммы «Архитектурно-строительные системы жилищного строительства» государственной целевой программы «Жилище» раз-
работал концепцию систем нового поколения, обеспечивающих повышение энергоэффективности, безопасности, комфорта жилых зданий при доступной стоимости их строительства и эксплуатации на основе технического перевооружения действующей материально-технической базы и создания новых технологий.
Для реализации поставленной задачи необходим комплексный подход, обеспечивающий расчеты, проектирование, строительство и эксплуатацию зданий с применением прогрессивных конструкций и технологий их возведения на основе открытых архитектурно-строительных систем, опирающихся на соответствующие организационно-технические и финансово-экономические мероприятия. Автором произведена оценка технико-экономических показателей применения каркасной системы из монолитного железобетона по пяти позициям при возведении жилых зданий.
1. Расчет и конструирование зданий. Каркасная система несущих конструкций зданий из монолитного железобетона для многоэтажных домов в сочетании с использованием высокоэффективных материалов (в т.ч. теплоизоляционных) для ненесущих стен, давно и успешно реализуется в мировой практике и не представляет особых трудностей со стороны расчета и проектирования, но имеет некоторые особенности.
Автором по заказу НПО «Архстройкомплект» была выполнена экспертиза проекта экспериментального дома из монолитного железобетона, выполненного Ставропольгражданпроектом для строительства в городе Невинномысске, которая показала, что методика расчета с использованием ВК «ЛИРА» дает завышенные результаты по сравнению с «ручным» счетом, что также подтверждается и современными данными КБ по железобетону им. А.А. Якушева и других организаций.
В НИИЖБе разработаны подробные рекомендации по проектированию, расчету и конструированию железобетонных монолитных каркасов с плоскими перекрытиями. Следует отметить, что в ЕВРОКОДе-2 (Европейский нормах) приводится детальное описание расчетов продавливания, с учетом действия опорных изгибающих моментов для промежуточных, крайних и угловых колонн по наиболее популярному на Западе безбалочному монолитному перекрытию. При этом нормы широко рекомендуют стержневую и ферменную аналогию и допускают использование диаграммного метода, как для расчета сечений, так и для расчета систем без дифференциации на «ручные» и компьютерные методы.
2. Каркасная система здания из монолитного железобетона
Многими авторами было высказано мнение о целесообразности применения
каркасно-монолитной системы при строительстве жилых зданий, как одной из прогрессивных систем, в т.ч. в сочетании с высокоэффективными плитными утеплителями в варианте трехслойных железобетонных ограждающих конструкций. Однако такие варианты не всегда отвечают экономической целесообразности.
Покажем это на примере 18-эт. монолитного жилого дома. Эффективность монолитного варианта строительства многоэтажных зданий была доказана еще в конце 60-х годов, когда сборные варианты достигли своего максимального развития; стоимость монолитного каркаса на 8-18% ниже, а безбалочного перекрытия на 17%.
Обобщенные сравнительные технико-экономические показатели
на устройство ж.б. каркаса здания (на 1м2 общей площади)._Табл.1
№№ пп Тип конструкции и система каркаса Пролеты или ячейки каркаса, М Разработчик Расходы
цемента, приведенного к М400, кг бетона, м3 стали, кг суммарные показатели эффективности в%
0 Безригельный каркас ненапряж. монолит до 6,0 Традиц. решение 102 0,25 20,9 0,00
1 Полносборная система ПЖБК до 6,0 ЗАО «МВМ-ГЕОС» 70,0 0,201 17,5 45,2
2 Безригельный каркас МВБ-01 7,2x7,2 Бел-НИИС 60..77 0,18 21,3 67,0
3 Безригельный каркас КУБ-3 до 6,0 НПКОРФ «Монолит» 70,0 0,19 13,6 70,4
4 Сборно-монолитный каркас 1.020 ДО 6,0 типовой 85,0 0,24 20,0 34,9
5 Сборно-монолитный каркас серии КПД до 6,0 типовой 141 0,39 12,5 15,5
6 Сборно-монолитный каркас КУБ-1 до 6,0 ЦНИИЭП жилища 102 0,28 26,4 19,8
7 Сборно-моволитный каркас КСС-93 до 6,0 ЦНИИЭП жилища 140 0,38 19,0 9,4
8 Сборно-монолитный каркас до 6,0 Фирма «Энка» 105 0,32 18,4 24,5
9 Сборно-монолитный каркас до 6,0 Фирма «Парма» 100 0,28 21,1 26,3
10 Предяапряженный сборно-монолитный безригельный каркас 7,2x6,0 ЗАО Курорт-проект 65,0 0,16 18,0 73,4
11 Система ЖБВ-М Предиапряженный монолитный безригельный каркас без сцепления арматуры с бетоном 7,2x7,2 ГУЛ НИИЖБ 70,0 0,18 13,0 75,9
12 То же, с перекрытием из легкого бетона 7,2x7,2 ГУП НИИЖБ 130 0,18 8,5 65,2
13 То же, с перекрытием ступенчато- вспарушенным 8,0x7,0 ГУП НИИЖБ 60,0 0,15 19,0 79,6
14 Система ЖБВ-СБМ Предиапряженный сборно-монолитный безригельный каркас 7,2x7,2 ГУП НИИЖБ 65,0 0,16 12,0 80,1
15 -//- 9,0x9,0 ГУП НИИЖБ 67,0 0,17 17,0 79,1
16 12,0x12,0 ГУП НИИЖБ 80,0 0,23 22,0 74,9
Трудозатраты на укладку и натяжение одного арматурного элемента на длине пролета ( = 52,2 м.
Табл.2
№ № п/п Наименование трудовых процессов Кол-во рабочих Квалификация в разрядах Продолжительность работы в мни. Трудозатраты в чел.час
Подача арматурного эле- 1 б 10 15 10 10
мента на перекрыше, ук- 1 4
1. ладка в проектное положение. Установка оборудования. 1 1 2 2 0,75
2. Монтаж подвесных люлек. 1 1 4 2 12 12 0,4
3. Натяжение арматуры, ан-керовка (в два приема). Отрезка концов арматуры. 1 1 1 6 4 2 ООО 0,5
4. Демонтаж подвесных люлек и оборудования. 1 1 4 2 12 12 0,4
ИТОГО: 2,05 челл.
Трудозатраты на укладку и натяжение одного арматурного элемента на длине пролета I = 17,55 м.
Табл.3
№ № п/п Наименование трудовых процессов Кол-во рабочих Квалификация в разрядах Продолжительность работы в мин. Трудозатраты в чел.час
1. Подача арматурного элемента на перекрытие, укладка в проектное положение. Установка оборудования. 1 1 1 1 6 4 2 2 6 6 б 6 0,4
2. Монтаж подвесных люлек. 1 1 4 2 12 12 0,4
3. Натяжение арматуры, ан-керовка (в два приема). Отрезка концов арматуры. 1 1 1 6 4 2 ООО 0,5
4. Демонтаж подвесных люлек и оборудования. 1 1 4 2 12 12 0,4
ИТОГО: 1,7 челл.
Однако, затраты на армирование железобетонных монолитных конструкций, предусматривающее подноску арматурных изделий от приобъектного склада к грузоподъемным средствам (кранам), укладку в пакеты, подъем краном к месту возведения конструкций, разноску их к местам установки арматуры, установку и вязку (сварку) арматуры, а также показатели затрат на бетонирование конструкций, учитывающее подъем бетона к месту бетонирования, укладку в опалубку, уплотнение бетонной смеси и др., также существенны.
С другой стороны, усредненные нормы (на 1 кв.м. общей площади) нормативную трудоемкость для монолитного дома на стройплощадке определяют в 17 чел.ч. и 4 чел.ч. при одинаковой трудоемкости с панельным зданием, и на 6,5 чел.ч. меньше, чем для дома из глиняного кирпича. Но если посмотреть показатели затрат поэлементно, на изготовление монолитных железобетонных стен, то на изготовление 1 т плоских арматурных каркасов и сеток полная заводская трудоемкость составляет 35 чел.ч./т; на стройплощадке армирование стен обходится в 18 чел.ч./т; на бетонирование стен толщиной 10-20 см расходуется 3 чел.ч./куб.м.
Предлагаемые ниже разработки НИИЖБ позволяют снизить стоимость 1 кв.м. общей площади от 10 до 30% в зависимости от базы и условий строительства многоэтажных жилых домов с монолитным каркасом.
Основное преимущество каркасной системы состоит в том, что ликвидируются внутренние и наружные несущие стены и заменяются на ненесущие, что позволяет использовать вместо монолитного железобетона высокоэффективные стеновые материалы (стеновые блоки, теплоизоляцию и звукоизоляцию) при свободной планировке помещений. Поэтажное бетонирование монолитных колонн и перекрытий дает возможность осуществлять другие строительные работы после набора бетоном необходимой прочности для монтажа опалубки следующего этажа.
Предлагается вместо перекрестно-стеновой конструктивной системы с несущими монолитными внутренними и торцевыми наружными стенами, с фасадными наружными стенами - несущими, следующие варианты на основе возведения здания в каркасной системе из монолитного железобетона, в т.ч. с натяжением арматуры в построечных условиях, в следующих вариантах: 1а) каркасная система; 1б) каркасная система с преднапряженной арматурой перекрытий.
В случае применения способа натяжения арматуры в построечных условиях могут быть увеличены пролеты или снижены расходы на бетон и арматуру.
За счет ликвидации несущих монолитных стен и замены их на ненесущие в т.ч. с натяжением арматуры в построечных условиях, с колоннами и монолитными перекрытиями достигается следующая экономия материалов в рассматриваемом для сравнений здании (соответственно в куб.м. бетона и тн арматуры) по вариантам: 1а) 2850 и 140; 16) 2900 и 145. При этом экономится опалубка для возведения стен (тыс. кв.м) по вариантам: 1а) 24; 16) 25.
Экономия материалов принята из расчета расхода арматуры при ликвидации монолитных стен - 6 кг на кв.м. Расход материалов на ненесущие стены здесь не учитывался.
Целесообразно в качестве альтернативы при соответствующих возможностях строительных организаций и заказчика применение не только сочетания мо-
нолитного бетона в несущих конструкциях с ограждающими из сборных элементов или штучных материалов (комбинированные или смешанные системы), но и монолитных не несущих стен из ячеистых бетонов, отвечающих новым теплотехническим требованиям, например с электропрогревом газобетонных смесей по методике, разработанной автором совместно с А.Д. Козловым, в сочетании с высокоэффективной универсальной опалубкой, позволяющей выполнить наряду с прямоугольными круговые, овальные или многогранные в плане колонны, что во много решает эстетические, архитектурно-планировочные решения жилых и подсобных помещений каркасных зданий.
В случае расположения колонн на уровне внешних стен или за их пределами предлагается с наружной стороны фасада здания с теплоизоляцией, например финской компании «Парою), состоящими из тонких стальных наружной и внутренней поверхностей и слоя базальтовой ваты. Такое решение позволит не только исключить «мостики холода», но и придать дополнительно архитектурную выразительность зданию, что довольно широко практикуется на Западе.
3. Предварительный разогрев бетонных смесей. Техническая возможность и экономическая целесообразность применения разогретых бетонных смесей многократно доказана.
Нам представляется на основании определенного опыта по электроразогреву бетонных смесей (а.с. №608794, 1978 - БИ№20; а.с. №1148950,1985 - БИ№13 и др.), что наиболее рациональным будет при возведении конструкций в построчных условиях применение наиболее простого способа электротермоса. При этом максимальная температура предварительного разогрева не должна превышать 4О...45°С, что оптимально с точки зрения производства работ, особенно с позиций потребности имеющейся электрической мощности.
В наибольшей степени отвечает указанным требованиями неповоротный бункер последнего поколения для предварительного разогрева бетонных смесей, разработанный в НИИЖБ, имеющий следующие основные параметры: емкость -1 куб.м.; грузоподъемность - 2,5 т; вес - 740 кг, габаритные размеры - 1,5x1,3x1,7 м; потребляемый электроток - трехфазный, 380 в - 50гц; требуемая установочная мощность - 100... 150 кВт; сила тока по фазам - 350...450 А; электроды - съемные.
Рекомендуется на специально оборудованной приобъектной площадке иметь как минимум 4 бункера, 2 из которых подаются на этаж для бетонирования из разогретой смеси, а в двух остальных в это время разогревается очередной объем бетонной смеси. При организации потока бетонирования без снижения его темпов должно соответственно быть увеличено количество бункеров и предусмотрены дополнительные емкости для привозимой бетонной смеси с промежуточной перегрузкой в бункера для ее разогрева.
Экономия энергии при использовании предварительно разогретых смесей из расчета расхода электричества 50 кВт.ч/куб.м бетона составляет по рассматриваемым вариантам: 1а-145000 кВт, 16-150000 кВт. При электродном стержневом прогреве экономия энергозатрат в три раза меньше, а при использовании пара, инфракрасных излучателей и других обогревающих устройств (/5/, стр. 258-269) расход энергии увеличивается в 5...7 раз.
По предлагаемому способу электроразогрева трудозатраты снижаются на 30...40%, набор распалубочной прочности бетона достигается через 3...6 ч, а отпускной прочности (монтажной) - через 6... 14 ч., в зависимости от температуры окружающей среды. Оборачиваемость опалубки и оборудования увеличивается в 3... 5 раз по сравнению с другими способами подвода тепла.
Указанные выше обстоятельства позволяют производить бетонные работы круглогодично при высоком темпе строительства.
4. Контроль прочности твердеющего бетона. Автором совместно с Ла-гойдой А.В. и Козловым А.Д. разработана оригинальная методика контроля распалубочной, отпускной и нормативной (при необходимости и монтажной) прочности монолитного твердеющего бетона из злектроразогретых смесей с помощью простого и надежного прибора «Монолит-02-Югра» Пяткова В.Д.
В каждом конкретном случае в зависимости от этажности, конструктивных схем, методов и темпов возведения здания, а также температурно-влажностных условий последующего твердения бетона монолитных конструкций и сроков передачи на них нагрузки предлагается разработка Рекомендаций и Технологического регламента с определением поэтажной прочности бетона в процессе возведения здания. Прогнозирование роста прочности бетона обеспечит высокое качество и ускорение темпов строительства.
5. Приобъектная лаборатория. Процентное определение стоимости основных проектных работ от стоимости строительства (по г. Москве от 5,7 %) по принципу: чем дороже объект, тем выгоднее проектировщику, а также строителям-подрядчикам, начинает терять свою актуальность, т.к. растет доля негосударственных инвесторов с частным или кооперативным капиталом.
В то же время опыт строительства объектов с большими объемами монолитного железобетона показал, что необходимо создание приобъектных лабораторий и научно-техническое сопровождение не только таких уникальных строек, как Манежная площадь или Храм Христа Спасителя, но и жилых многоэтажных зданий, что должно быть заложено в смету в обязательном порядке отдельной строкой.
Так, отсутствие должного контроля качества материалов и производства бетонных работ на строительстве 16-этажного жилого дома из монолитного ке-рамзитобетона (с подвальной частью из тяжелого бетона) привели к приостановке строительства (г.Калуга, СМУ «Монолитсрой» треста «Калугажилстрой») после возведения двух этажей, в связи с показаниями кубиковой прочности и по отпечаткам молотком НИИМосстроя на 30...70% ниже нормативной. Обследование, проведенные автором совместно с КТБ НИИЖБ показало, что формочки под кубы не соответствуют стандарту, а наружные слои стен по качеству поверхностей не позволяют использовать молоток НИИМосстроя. Испытания, проведенные с помощью прибора КМ (методом отскока) и ГПНВ-5 (методом отрыва со скалыванием) по ГОСТ 2269-88, дали положительный результат и возможность дальнейшего осуществления объекта.
При общей жилой площади рассматриваемого дома 17 тыс.кв.м и базовой стоимости его строительства 12 млн. $ США (из расчета 700 $ США/кв.м) предлагаемые решения позволяют сэкономить от 1,2 до 3,6 млн. $ США.
Таким образом, рассмотренный комплекс вопросов, необходимых для решения проблем надежности возведения железобетонных конструкций для обеспечения безопасности в процессе строительно-монтажных работ, позволяет оптимизировать расчетные и конструктивно-технологические решения наиболее эффективных железобетонно-вантовых конструкций, предлагаемые автором.
Железобетонно-вантовые конструкции зданий и сооружений
Основной особенностью железобетонно-вантовых конструкций (ЖБВК) зданий и сооружений является возможность устройства системы канатов без сцепления арматуры с бетоном внутри железобетона, имеющего ненапрягаемое и конструктивное армирование составляющих элементов каркаса, с существенными отличительными признаками, позволяющими наиболее эффективно использовать указанные конструктивные системы.
В таких условиях расчет железобетонных изгибаемых элементов можно рассматривать аналогично усилениям, с установкой, например горизонтальных предварительно напряженных или шпренгельных затяжек, а также преднапря-женных шарнирно-стержневых цепей или создания часто располагаемых упругих опор.
Такие расчеты при усилении железобетонных элементов достаточно подробно разработаны Онуфриевым Н.М., Плевковым B.C., Мальгановым А.И., Бол-дышевым A.M. и др. При этом наибольшее значение в вопросах расчета и конструирования железобетонно-вантовой конструкций, приобретает в железобетонном сечении наличие вант.
Так, если прямолинейный канат натянут около нижней грани балки, то
е, = у ft = 0;(Р^ = 0) unpuNt = 8сеченииU2,
сечение будет центрально сжато усилием, превышающим усилие, которое потребовалось бы в обычной или преднапряженной арматуре из условия равновесия в момент разрушения сечения с трещиной.
В случае параболического расположения канатной арматуры отрицательная эпюра моментов отпора может быть адекватна с обратным знаком эпюре изгибающего момента от равномерно распределенной нагрузки, в результате сложения которых балка (или утолщенная надколонная полоса) может быть безизгибной.
При прямолинейном канате эпюра моментов от будет прямоугольной,
постоянной по всей длине балки. При этом, хотя в середине балки М,, = 0, по ее
Л
длине сохраняется момент, увеличивающийся к опорам, и возникнут растягивающие и касательные усилия.
При действующих нормативных и рекомендательных документах отыскание наивыгоднейшего преднапряженного и обычного армирования является многофакторной оптимизационной задачей расчета по трещиностойкости, прогибам и прочности.
При расчете вантово-балочных систем следует, прежде всего, рассматривать три стадии работы конструкции:
- упругопластическую стадию под нормативной нагрузкой, границей которой является момент образования трещин;
- стадию с заданным раскрытием трещин;
- стадию исчерпания несущей способности по бетону и арматуре, с учетом деформированного состояния конструкции от расчетных нагрузок.
При этом действие усилий преднапряженных вант без сцепления с бетоном относится к внешним воздействиям и не входит в условия равновесия в качестве внутренних усилий в рассматриваемом сечении. Как показывают опыты, исчерпание несущей способности такой конструкции наступает вскоре после момента образования трещин от исчерпания прочности сжатого бе-
тона. Необходимые величины М (трещин) и ширина раскрытия трещин обеспечивается установкой в растянутой зоне соответствующей обычной арматуры.
Однако для обеспечения работы конструкций в чрезвычайных ситуациях, особое значение приобретает, как указывалось ранее, работа «паутины» предна-пряженных канатов.
В таких случаях для экстремальных значений относительных ядровых моментов и относительных нормальных сил на главных площадках сформированы условия отсутствия трещин в элементах нагруженных перекрытий:
где - относительные изгибающие моменты, воспринимаемые сечения-
ми перед образованием трещин для нижней и верхней граней, которые определяются правой частью выражения (7), с введением дополнительного коэффициента Кр = 2,5...3,5, учитывающего влияние двухосного напряженного обжатия от действия канатов по состоянию на относительный момент трещинообразования рассматриваемого сечения.
Если экстремальные значения относительных ядровых моментов и относительных усилий напряженных вант меньше, т.е. условия (7) выполняются, то железобетонные элементы, работающие без трещин, проходят две стадии: упругую и упругопластическую, связанную с развитием неупругих деформаций в бетоне. Неупругие деформации в бетоне могут развиваться в зонах с большими сжимающими или растягивающими напряжениями. При нарушении одного, двух и более неравенств условий (7) в железобетонном элементе появляются непересекающиеся и пересекающиеся трещины на верхней или нижней поверхности элемента, а также сквозные трещины, характеризуемые различными комбинациями, как в зонах конструкций с обычным армированием, так и сечениях с напрягаемыми канатами.
Исходя из указанных условий, предлагается железобетонные элементы конструкций перекрытий, в которых располагается преднапряженная арматура без сцепления ее с бетоном, характеризовать по 1-ой степени трещиностойкости, т.е. когда возникновение трещин не допускается.
Это связно с тем, что расчетное сопротивление канатной арматуры, равное 12500 кгс/см2, существенно выше расчетного сопротивления ненапрягаемой арматуры периодического профиля (3750 кгс/см2), как правило применяемого при обычном армировании. В таком случае при возникновении трещин канатная арматура, находящаяся в полиэтиленовых трубках без сцепления с бетоном, натянутая в виде сетки, с анкеровкой по контуру всего периметра диска перекрытия, при возникновении трещин, с учетом более высокой несущей способности канатов, практически, может растягиваться и удлиняться сколько угодно канатов, при потере несущей способности, ненапрягаемой арматуры на значительно более ранней стадии.
Одновременно следует учитывать, что двухосное обжатие дисков перекрытия в местах расположения нагрягаемых вант, приводит к повышению расчетного сопротивления бетона на продавливание и поперечную силу в районе колонн в 2,5-3,5 раза, данные по которым приведены как нашим исследователями, так и учеными ближнего и дальнего зарубежья (на конгрессах ФИП).
Устройство железобетонных перекрытий с натяжением арматуры в построечных условиях без сцепления ее с бетоном нашло широкое применение не только в зарубежной практике, но и в отечественной, в т.ч. при строительстве большепролетных объектов, построенных в г.г. Москве, Тбилиси и др.
Однако, при этом использование преднапряжения железобетонных вертикальных элементов (колонн и стен), а также фундаментов, особенно, высотных зданий и сооружений, пока не нашло должного отражения в практике строительства.
С учетом того, что высотные здания предусмотрено разбивать на несколько участков по высоте, с разными геометрическими размерами сжатых элементов, было бы наиболее целесообразно вместо их сечения с несущей арматурой, например, из стального проката, применять канатную арматуру, располагаемую вертикально обжимающую их, что как известно, увеличивает расчетную прочность бетона (по данным Мамедова Т.И. и др.).
При устройстве фундаментов высотных зданий, например, коробчатого сечения горизонтальное расположение канатов в верхней и нижней плитах, позволяют погасить неравномерные краевые напряжения под подошвой фундамента при очень существенных нагрузках, за счет саморегуляции и перераспределения усилий (при отпоре грунта), особенно, в случае возникновения техногенных ситуаций, например от местного обрушения или провала грунта, что может иметь место в условиях таких мегаполисов, как г.г. Москва, Санкт-Петербург, Новосибирск и т.д.
Особое значение при конструировании и строительстве высотных зданий приобретает решение вопроса о продавливании дисков перекрытий рамных и рамно-связевых каркасов, проблемы по которым неоднократно высказывались Залесовым А.С., Чистяковым ЕА., Мухамедиевым Т.А. и другими разработчиками нормативно-рекомендательных документов.
Таким образом, указанные предложения автора могут способствовать разрешению многих проблем при строительстве уникальных, в т.ч. большепролетных и высотных зданий с применением железобетонно-вантовых конструкций.
При этом автором совместно с Асатряном В.Г., Безруковым А.А., Илленко К.Н., Спаннутом Л.С., Пятикрестовским К.П. и др., разработана не только расчет-но-теоретическая, проектная и технологическая документация, воплощенная в реальных объектах, с использованием железобетонно-вантовых конструкций и технологии их возведения с натяжением арматуры в построечных условиях.
Как указывалось ранее, возведение ЖБВК осуществляется с применением достижений в технологии производства работ. Предварительно напряженной арматурой служат канаты К7 мм из стабилизированной проволоки (уложенные в полиэтиленовые трубки), натягивание на затвердевший бетон без сцепления. Заанкеривание канатов осуществляется разработанным в НИИЖБ с нашим участием специальными гильзами, с помощью опрессовочных устройств-гидродомкратов.
В качестве опалубки могут быть использованы стальные листы <5=0,4 мм, уложенные на монтажные ванты или мнотооборачиваемые листы фанеры ¿==6-10мм, уложенные на деревянные прогоны и Т- образные стойки. Первый вариант применяется для оболочек покрытий, расположенных на значительной высоте над уровнем земли ниже лежащего этажа. Фанерная опалубка применяется для оболочек многоэтажных перекрытий зданий, когда высота между перекрытиями 3-5 м.
В современных условиях рыночных отношений появление заказчиков со своими интересами по улучшению конструктивно-технологических и проектных решений, устранению излишеств, снижению затрат при одновременном сокращении сроков строительства приводит к необходимости экспертизы проектов, а в некоторых случаях и предпроектных решений (на основе тендера) и ТЭО, чему в полной мере содействует Центр Перспективных Технологий и строительных процессов НИИЖБ возглавляемый автором, а также проектная организация ООО «Фирма ИСТОКСТрой», в которой соискатель является главным инженером.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации в виде научного доклада, являющегося научной квалификационной работой, на основании выполненных автором исследований обобщены и изложены научно обоснованные технические, технологические, и практические аспекты решения проблемы повышения надежности строительной продукции и эффективности строительного производства посредством разработки научных и практических основ, касающихся проектирования изготовления в заводских и возведения в построечных условиях преднапряженных железобетонных элементов и конструктивных систем зданий и сооружений, с обеспечением безопасной технологии, охраны труда и среды.
Разработаны:
- усовершенствованные технологии изготовления преднапряженных конструкций в заводских условиях и методики расчета с учетом тепловых (температурных) факторов при их изготовлении в силовых формах;
- рекомендации и мероприятия, направленные на уменьшение негативного влияния на преднапряженные конструкции, возникающего в арматуре и бетоне при термообработке в процессе их изготовления в силовых формах, при рассмот-
рении расчетной системы «железобетонное изделие - преднапряженная арматура - силовая форма»;
- концепция обеспечения натяжных устройств, гарантирующих высокую надежность и безопасность работ по преднапряжению арматуры в заводских и построечных условиях;
- рекомендации по проектированию зданий и сооружений с применением технологий натяжения арматуры в построечных условиях и концепция регулирования напряженно деформированного состояния в железобетонных элементах каркасных и бескаркасных зданий;
- комплекс вопросов, необходимых для решения проблемы расчета прочности и трещиностойкости железобетонно-вантовых конструкций, при статическом и кратковременном нагружении, включающий экспериментальное обоснование расчетных предпосылок, разработку методов расчета и предложений по оценке технического состояния, восстановления и усиления конструкций с длительным срок эксплуатации, а также их применению при новом уникальном строительстве большепролетных и высотных зданий;
- общий метод с использованием поверхностей элементов относительного сопротивления по прочности и трещиностойкости железобетонно-вантовых конструкций при статических, кратковременных и критических нагрузках. На основе деформационной модели численно и аналитически сформулированы условия относительной прочности и трещиностойкости ЖБВК, показывающие взаимосвязь предельных моментов, продольных и поперечных сил в диапазоне загружения конструкций (от центрального или внецентренного растяжения перекрытия и до центрального или внецентренного сжатия колонны и стен), с учетом деформирования бетона и арматуры, влияния температурных и других факторов на прочностные свойства материалов, особенностей армирования сечений, их формы, характера и величины предварительного напряжения и других параметров. Выявлены основные закономерности изменения границ поверхностей и областей относительной прочности и трещиностойкости (сопротивления) железобетонных элементов в зависимости от вышеуказанных факторов.
- условия прочности и трещиностойкости железобетонно-вантовых конструкций сформулированы в пространстве компонентов относительного запаса прочности, равного разности компонентов в зонах напрягаемых канатов и нена-прягаемой арматуры, относительного сопротивления рассматриваемого сечения, части или конструкции в целом и компонентов относительных усилий, возникающих в сечении, части или конструкции в целом от внешних эксплуатационных воздействий, с учетом усилий от напрягаемых канатов, прикладываемых к сечениям как внешняя сила, которая не входит в условиях равновесия в качестве внутренних усилий в рассматриваемом сечении. Сопротивление по прочности и трещиностойкости позволяет более обоснованно определять необходимое обычное или предварительно напряженное армирование для работы конструкций с трещинами или без таковых. Минимальное армирование достигается при нулевых значениях компонентов запаса прочности (сопротивления) железобетонного сечения или его частей;
- комплексными экспериментальными исследованиями на моделях и натурных конструкциях заводского изготовления, а также железобетонно-вантовых конструкций, при температурных и других нагружениях соответственно подтверждены основные положения разрабатываемого расчетно-теоретического аппарата. Получены новые опытные данные, характеризующие процесс сопротивления и особенности возникновения предельных состояний конструкций. Показано, что для ЖБВК, пластические деформации локализуются в зонах с предчапря-женной и ненапрягаемой арматуры, а характер их разрушения определяется армированием зон ненапрягаемой арматуры и «паутины» преднапряженных канатов, при рассмотрении сечения железобетонных конструкций в целом;
- разработанные рекомендации, реализующие предложенные методы расчета, позволяют значительно расширить задачи прямого и обратного проектирования железобетонных конструкций заводского изготовления и железобетонно-вантовых элементов монолитных и сборно-монолитных каркасов зданий и сооружений;
- практическая направленность исследований выражена также в разработке методов оценки технического состояния, восстановления и усиления эксплуатируемых конструкций, а также в усовершенствовании технологии натяжения канатной арматуры в построечных условиях без сцепления ее с бетоном при новом строительстве объектов;
- нормативно-рекомендательные документы с участием автора, а также конкретные рекомендации разработанные самим автором используются проектными, научными и строительными организациями, обеспечивающими безопасность строительной отрасли России и стран СНГ и дальнего зарубежья.
Разработанные положения и рекомендации обеспечивают повышение безопасности строительной деятельности и продукции с исключением возможности возникновения аварийных ситуаций и могут быть использованы при разработке федеральных законов о соответствующих технических регламентах.
Основные положения диссертации освещены в следующих опубликованных работах:
1. Веснин Б.Г. Технико-экономические аспекты повышения эффективности проектирования и возведения монолитных каркасных жилых зданий // Ресурсосберегающие конструктивно-технологические решения зданий и сооружений: Сб. докл. Международной конференции «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений». - Белгород: Изд. БелГТАСМ, 1997, Ч. 6-7. - С. 275-282.
2. Веснин Б.Г., Елшина Л.И., Бушуев В.М. К вопросу долговечности сборно-монолитных и монолитных каркасных и безкаркасных зданий из железобетона.// Материалы международной конференции «Долговечность и защита конструкций от коррозии. Строительство, реконструкция». - М., 1999. - С. 320-327.
3. Хайдуков Г.К., Веснин Б.Г., Асатрян ВТ., Илленко К.Н. Пространственные железобетонные перекрытия многоэтажных зданий из преднапряженно-го железобетона для ячеек с уширенным шагом колонн.// Материалы конферен-
ции «Бетон на рубеже третьего тысячелетия», 2 книга «Секционные доклады». -М., 2001. -С.487-497.
4. Хайдуков Г.К., Асатрян В.Г., Веснин Б.Г. «Висячая железобетонная преднапряженная оболочка». // Патент на полезную модель № 30369 от 27.06.2003. Бюл.№ 18.
5. Файзулин А.А., Хайдуков Г.К., Веснин Б.Г. Быстровозводимые малоэтажные монолитные дома, в т.ч. из безопалубочного монолитного набрызгбетона // Ресурсосберегающие конструктивно-технологические решения зданий и сооружений: Сб. докл. Международной конференции «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений». - Белгород: Изд. БелГТАСМ, 1997, Ч. 6-7. - С. 30-35.
6. Олейник А.Д., Хайдуков Г.К., Веснин Б.Г., Иофенов В.П. Мобильно-модульный метод строительства жилых монолитных и сборно-монолитных зданий// Ресурсосберегающие конструктивно-технологические решения зданий и сооружений: Сб. докл. Международной конференции «Промышленность стройматериалов и стройиндустрия, энерго- и ресурсосбережение в условиях рыночных отношений». -Белгород: Изд. БелГТАСМ, 1997, Ч. 6-7. - С. 66-71.
7. Веснин Б.Г. Влияние тепловой обработки на расчетные параметры пред-напряженных конструкций, изготовляемых в силовых формах // Автореферат дисс. кандидата техн. наук. - М., 1985.
8. Козлов А.Д., Крылов БА., Маркаров Н.А., Ли А.И., Веснин Б.Г. и Пеле-хов А.А. А/С «Способ термообработки железобетонных изделий и конструкций», № 608794 от 30.05.78. Бюл. № 20.
9. Козлов А.Д., Маркаров НА, Веснин Б.Г., Каганов В.О., Радошевич СП. и Бусел С.В. А/С «Стенд для изготовления предварительно-напряженных железобетонных изделий и конструкций», № 1148950 от 07.04.85. Бюл. № 13.
10. Козлов А.Д., Веснин Б.Г, Лагойда А.В., Крылов Б.А., Гусев А.И., Иванов П.Е. и Монахов Л.И. А/С «Установка непрерывного действия для электроразогрева токопроводящих смесей», № 1494402 от 15.03.89.
11. Веснин Б.Г., Миронов B.C., Бокова Л.И., Козлов А.Д. и др. Электропрогрев монолитных стен из газобетона. - /Бетон и железобетон/ -1988. - - №7 -С. 26-27.
12. Рекомендации по применению добавок суперпластификаторов в производстве сборного и монолитного железобетона. - М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1987, с. 95.
13. Рекомендации по технологии изготовления плит-оболочек КЖС. М., НИИЖБ Госстроя СССР, 1986,36 с.
14. Веснин Б.Г. Рациональные конструкции пространственных железобетонных перекрытий гаражей-стоянок с натяжением арматуры в построечных условиях. // Тез. докл. научной сессии Межрегиональной общественной организации "Содействие развитию и применению пространственных конструкций в строительстве" и научно-практического семинара «Компьютерное моделирование и проектирование пространственных конструкций», М., 18-20 декабря 2001 г.
15. Маркаров Н.А., Веснин Б.Г. Методика оценки технологической трещи-ностойкости преднапряженных железобетонных конструкций, изготовляемых по
агрегатно-поточной технологии. Статья депонирована в ЦИНИС Госстроя СССР, 11.11.1977, регистр. № 878, с. 72.
16. Маркаров НА., Веснин Б.Г. Некоторые особенности тепловой обработки преднапряженных изделий при агрегатно-поточной технологии их изготовления. - В кн.: Современные методы тепловой обработки сборного железобетона. -Материалы семинара. М., 1978, МДНТП, с. 103-108.
17. Маркаров Н.А., Веснин Б.Г. Несвижский Э.Г. Оценка анкеровки арматуры ультразвуковым фазовым методом. Строительные материалы и конструкции. Киев, 1982, № 3, с. 33-34.
18. Маркаров Н.А., Веснин Б.Г. Повышение качества (технологической трещиностойкости) преднапряженных конструкций при использовании добавок замедлителей твердения. - В кн.: Повышение качества и эффективности изготовления бетонных и железобетонных конструкций за счет химических добавок. Тезисы докладов Всесоюзной конференции. Вильнюс, М., 1981, с. 259.
19. Маркаров Н.А., Веснин Б.Г. Влияние суперпластификатора на технологическую трещиностойкость преднапряженных железобетонных конструкций. -В кн.: Исследование и применение бетонов с суперпластификаторами. М., 1982 (НИИЖБ), с. 103-108.
20. Маркаров Н.А., Веснин Б.Г., Ибрагимов A.M., Сысоев Ю.И. Совершенствование технологии изготовления преднапряженных конструкций в силовых формах. - В кн.: Пути развития технологического прогресса на предприятиях строительных материалов в свете решений XXV съезда КПСС. Тезисы областной научн.-техн. конференции. Днепропетровск, 1983, с. 39-41.
21. Рекомендации по снижению возможности образования технологических трещин при оптимальных величинах передаточной прочности бетона. - Для ЗЖБИ № 3 Главмоспромстройматериалы, НИИЖБ. Авторы: Маркаров Н.А., Ибрагимов А.М., Веснин Б.Г., М., 1982, 20 с.
22. Руководство по применению химических добавок в бетоне. - НИИЖБ, М., 1980, с. 18.
23. Методические рекомендации по индивидуальному жилищному строительству с применением Комплекта оборудования научно-производственной фирмы "Ансер" // НИИЖБ, М, 1999.
24. Илленко К.Н., Илленко Р.К., Веснин Б.Г. и др. «Свая». Патент на изобретение № 2237133 от 27.09.2004.
25. СНиП 3.09.01 «Производство сборных железобетонных конструкций и изделий», (проект); М., 1984.
26. ОНТП-7-80. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона // Минпромстройматериалов СССР, М.,
27. Маркаров Н.А., Веснин Б.Г. Методика оценки технологической трещи-ностойкости преднапряженных железобетонных конструкций, изготовляемых по агрегатно-поточной технологии. Строительство и архитектура, Библиогр.инф. ЦНИС.М.,1978,вып.2, разд.Б,с.16.
28. Хайдуков Г.К., Веснин Б.Г., Илленко К.Н. Пологие висячие оболочки из преднапряженного железобетона для перекрытий и покрытий. Архитектура оболочек и прочностной расчет строительных и машиностроительных конструк-
ций сложной формы (труды Международной научной конференции (Москва, 4-8 июля 2001), м., изд.РУДМ., 2001,
29. Маркаров НА, Веснин Б.Г., Ибрагимов А.М., Сысоев Ю.И., Эйн Э.Э. Определение напряжений в бетоне преднапряженных конструкций в стадии их изготовления и испытания. - В кн.: Исследования по строительству. Напряжения в бетоне. Испытания конструкций. НИИ строительства Госстроя ЭССР, Таллин, 1989, с. 124-128.
30. B.G. Vesnin, Philos. Dr. Technical-economic aspects of increase in effectiveness of cast in-situ space frame buildings. // Research, Design and Technological Institute of Concrete and Reinforced Concrete (NIIZHB): Proceedings International Congress ICSS-98/ "Spatial structures in new and renovation projects ofbuildings and construction, theory, investigations, design, erection. June 22-26, 1998. Moscow, Russia. Volume П. pp. 984-992.
Отпечатано в ООО «Компания Спутник+» ПД № 1-00007 от 25.06.2000 г. Подписано в печать 10.01.2005 Тираж 100 экз. Усл. печ. л. 2,5
i 036
-
Похожие работы
- Исследования работы висячих железобетонных оболочек типа "Гипар" при статическом и динамическом нагружении
- Разработка методов конструирования и расчета сооружений, исходя из архитектурно-функциональных требований к формообразованию, оптимизации работы конструкций и технологии возведения
- Исследование работы и эффективности висячих мембранных панелей в многопролетных покрытиях зданий и сооружений
- Висячее покрытие по жестким вантам из полносборных элементов
- Облегченные панели-оболочки КЖС для сельскохозяйственных зданий
-
- Инженерная геометрия и компьютерная графика
- Машиностроение и машиноведение
- Обработка конструкционных материалов в машиностроении
- Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение
- Транспортное, горное и строительное машиностроение
- Сельскохозяйственные и гидромелиоративные машины
- Машины и механизмы лесоразработок, лесозаготовок, лесного хозяйства и деревообрабатывающих производств
- Машины и оборудование целлюлозно-бумажных производств
- Авиационная и ракетно-космическая техника
- Кораблестроение
- Электротехника
- Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы
- Радиотехника и связь
- Информатика, вычислительная техника и управление
- Энергетика
- Разработка полезных ископаемых
- Металлургия
- Химическая технология
- Технология продовольственных продуктов
- Технология материалов и изделия текстильной и легкой промышленности
- Процессы и машины агроинженерных систем
- Технология, машины и оборудование лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева
- Транспорт
- Строительство
- Геодезия
- Документальная информация
- Безопасность жизнедеятельности человека
- Электроника