3.1 Колонны
3.1.1. Перед началом монтажа колонн необходимо выполнить следующие работы:
- изготовить монолитные фундаменты стаканного типа, проверить точность выполнения стаканов и привязки их к осям здания;
- выполнить подготовку пола подвала, если он предусмотрен проектом;
- убедится в том, что бетон набрал 70% проектной прочности;
- стакан промыть водой под напором и сделать подливку из цементного раствора М-200, верх которой должен соответствовать проектной отметки низа колонны.
3.1.2. Установка колонн в стаканы производится следующим образом:
- строповка колонны обеспечивается с помощью монтажной цапфы, вставляемой в отверстие, расположенное в верхней части ствола;
- колонна вертикально подается в стакан фундамента;
- при монтаже колонны сечением 400х200 необходимо следить за тем, чтобы в начальный момент подъема до вертикального положения не менялось ее положение "на ребро", т.е. вертикальная грань была равна 400мм;
- используя продольные риски на гранях колонны, производится вертикальная и горизонтальная е установка и фиксация с помощью 4-х стаканных клиньев.
3.1.3. Образовавшиеся пазухи в стакане после установки колонны бетонируются мелкозернистым бетоном В25 с тщательным уплотнением.
3.1.4. Если высота колонны от обреза стакана не превышает 12см, то фиксацию ее клиньями от потери устойчивости можно считать достаточной; если этот размер превышает 12см, то необходима установка специальных подкосов, которые снимаются после монтажа и замоноличивание первого перекрытия.
3.1.5. Во время монтажа колонны необходимо следить за тем, чтобы продольные риски располагались по отношению к примыкающим к ним ограждающим конструкциям согласно рисунка.
3.1.6. Стык колонн предусматривает принудительный монтаж, при котором фиксирующий стержень нижнего торца верхней колонны должен войти в патрубок верхнего торца нижней колонны. Сварка арматуры выполняется при условии растягивающих усилий в стыке.
3.2 Панели перекрытия
3.2.1. Перед монтажом панелей перекрытия необходимо убедится в том, что:
- расстояние между колоннами равны проектным в пределах допусков;
- геометрические размеры панелей (размеры диагоналей, параллельность и др.), арматурные выпуски, закладные детали и т.п. соответствуют проектным требованиям;
- отсутствуют технологические наплывы бетона, мешающие монтажу и сварке.
3.2.2. Вариант монтажа 2-х модульных панелей предусматривает следующую последовательность:
- монтируется 1-модульная надколонная панель НП-
- монтируются 2-модульные панели НМП-
- монтируются 2-модульные панели МСП-
3.2.3. Вариант монтажа 1-модульных панелей предусматривает следующую последовательность:
- монтируется надколонные панели НП-
- монтируется межколонные панели МП-
- монтируются средние панели СП-
3.2.4. Установка надколонных панелей на колонну производится с помощью монтажного кондуктора, специальные болты которого предварительно выставляются на проектную отметку низа панели, уровень установленной панели при необходимости корректируется этими же болтами.
Установленная на проектную отметку НП- крепится к колонне с помощью сварки обечайки плиты с рабочей арматурой колонны, используя стальные посредники в виде уголков, или пластин. После сварных работ кондуктор можно снять.
3.2.5. Установка панелей перекрытия "насухо" в проектное положение производится с помощью бетонных монтажных столиков, предусмотренных конструкцией панелей, при этом арматурные выпуски торцов смежных панелей совмещаются таким образом, что образуется петля, просвет в которой д.б. не менее 12-20мм, после чего:
- проверяется горизонтальная установка панели и по необходимости рихтуется с помощью монтировки и вертикальная установка, которая по необходимости исправляется с помощью прокладок под монтажные столики;
- в просвет петель вставляется арматура D 10АШ либо в виде прямых стержней и привязывается, либо в виде П-образных шпилек;
- проверяется расстояние между колоннами в уровне следующего по высоте перекрытия и, при необходимости, корректируется;
- после установки арматуры стыки панелей перекрытия бетонируются мелкозернистым бетоном В25 с фракцией не более 10мм, одновременно бетонируются и стыки надколонных панелей с колонной с предварительной установкой снизу опалубки в виде инвентарной обечайки;
- в случаях, когда при совмещении арматурных выпусков смежных панелей образуемая в петле щель не дает возможность пропуска арматуры D 10АШ и исправить этот дефект невозможно, следует эти выпуски сварить через стальную прокладку – 50 Х 8, L = 70мм, согласно чертежа.
3.2.6. При несимметричности опираемых панелей, либо одностороннем приложении к ним нагрузок, что, как правило, бывает на крайних осях здания, необходима установка монтажных стоек в местах, показанных на чертеже.
Стойки снимаются только после того, как перекрытие следующего (с аналогичной установкой стоек) этажа смонтировано, замоноличено и бетон замоноличивания набрал не менее 70% проектной прочности.
3.3 Диафрагмы
3.3.1. Монтаж диафрагм производится с помощью специальных монтажных петель, находящихся на одном из торцов изделия. Диафрагмы устанавливаются поэтажно друг на друга, опираясь столиками, предусмотренными в их конструкции. При монтаже диафрагмы необходимо соблюдать следующую последовательность работ:
- на смонтированное "на сухо" перекрытие устанавливаются изделия, составляющие сборно-монолитную диафрагму;
- каждое изделие фиксируется монтажными подкосами, которые снимаются после замоноличивания горизонтальных швов верхнего и нижнего уровней;
- одновременно с замоноличиванием перекрытия бетонируется нижний горизонтальный шов с предварительной установкой (во время монтажа перекрытия) стыковочных арматурных каркасов;
- после монтажа следующего по высоте перекрытия бетонируются вертикальные швы между изделиями диафрагмы и т.д.
3.3.2. При монтаже диафрагм в торцах перекрытия (например, лестничный проем) необходима установка специальной опалубки для бетонирования горизонтальных швов.
3.4 Связи
3.4.1. Железобетонные связи устанавливаются "в елочку" по восходящей схеме, при этом необходимо выполнить:
- предварительную попарную сборку элементов связей в треугольник с помощью монтажной распорки;
- приварку опорных столиков к колонне;
- подъем связи и установка ее на столики с приваркой к ним нижних закладных деталей;
- монтаж верхнего перекрытия и приварка к обечайке связевой панели конструкций оголовка вершины треугольника;
- бетонировка опорных конструкций мелкозернистым бетоном В15 в пределах габарита сечения элемента.
3.5 Лестницы
3.5.1. Одномаршевые лестницы устанавливаются с перекрытия на перекрытие с закреплением в верхнем уровне и свободным опиранием в нижнем уровне.
3.5.2. 2-х маршевые лестницы, состоящие из z- образных маршей, монтируются с опиранием и закреплением в верхнем и нижнем уровнях и опиранием промежуточных площадок на балку, установленную в специальные проемы в диафрагмах, ограждающих лестничную шахту.
3.6 Наружные керамзитобетоны панели
3.6.1. Монтаж наружных вертикальных панелей на консольные свесы перекрытия 1500мм включает следующие виды работ:
- монтаж и замоноличивание перекрытий 2-х этажей, если устанавливается панель на 2 этажа, и -1-го этажа, если панель одноэтажная;
- установка закладных деталей по краю перекрытия и бетонирование поясов;
- монтаж панели (при условии прочности бетона монолитного пояса перекрытия не менее 70% проектной) с подвижкой ее таким образом, что основание ее должно опереться на нижнее перекрытие, штроба в средней части должна попасть в торец среднего перекрытия (толщина опорного слоя свежеуложенного раствора – 10мм);
- сварные соединения закладных деталей панели и перекрытия;
- чеканка раствором щелей, образованных плоскостью перекрытия и вырезами в панелях.
3.6.2. Монтаж наружных вертикальных панелей на консольные свесы перекрытия 400 мм производится аналогично п. 3.6., с той лишь разницей, что отсутствует необходимость в бетонировании поясов и установке закладных деталей – они предусмотрены в изделиях панелей перекрытия.
3.6.3. Монтаж наружных горизонтальных панелей аналогичен п. 5.6.2., но дополнительно предусмотрено прикрепление панелей по концам к фахверковым вертикальным панелям.
3.7 Шпренгельные панели
3.7.1. Монтаж шпренгельных ферм выполняется после монтажа замоноличивания надколонных полос по осям, на которых прикрепляются фермы к колоннам.
3.7.2. Фермы к месту монтажа подаются ниже уровня смонтированного перекрытия, а далее:
- устанавливаются опорные конструкции на колоннах (использую специальные отверстия в теле колонн);
- ферма снизу подается до совмещения пластин опорных фланцев колонны и фермы;
- выполняются фланцевые болтовые соединения опорных конструкций;
3.7.3. Последовательность монтажа шпренгельного перекрытия:
- первая ферма устанавливается по торцевой оси и закрепляется к колоннам;
- монтируется панель перекрытия НМП – с опиранием на торцевое перекрытие – с одной стороны, и на середину шпренгельной фермы – с другой;
- производится сварка узла опирания панели и прихватка 2-х петлевых выпусков в месте опирания на перекрытие, при этом безопасность выполнения работ страхуется краном;
- монтируются панели МСП- в соответствии с монтажными узлами, разработанными в данной системе;
- в следующем пролете процесс повторяется.
Расчет железобетонных колонн
Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать колонну среднего ряда (по оси 20 по ряду Р) административного десятиэтажного здания спорткомплекса с плоской кровлей при случайных эксцентриситетах (е0 = еа). Высота этажа H = 3,3 м. Сетка колонн 6х6 м. Здание возводится в I климатическом районе по снеговому покрову. Полезная (временная) нагрузка на междуэтажные перекрытия 2 кН/ м2. Членение колонн поэтажное. Стыки колонн располагаются в уровне междуэтажных перекрытий. Класс бетона на сжатие по прочности не более В30, продольная арматура класс А-III. По назначению здание относится ко второму классу γn = 0,95. Решение. Определение нагрузок и усилий. Грузовая площадь от перекрытий и покрытий при сетке колонн 6х6 м равна 36 м2. Подсчет нагрузок сведен в таблицу 1.
Таблица 1. Нормативные и расчетные нагрузки.
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчетная (округленно) нагрузка Н/м2 |
| От покрытия: Постоянная: | |||
| От кровли из битумно-резиновой мастики четырехслойной с четырьмя армирующими прокладками из стеклосетки с защитным слоем из гравия | 1,2 | ||
| От утеплителя – плиты минераловатные ламельные повышенной жесткости, тип Б125 b = = 120 мм; | 1,2 | ||
| От цементного выравнивающего слоя при t = =20мм, ρ = 2000 кг/ м3 | 1,3 | ||
| От пароизоляции в один слой | 1,2 | ||
| От ж/б панелей h = 160 мм | 1,1 | ||
| ИТОГО | |||
| Временная (снег) | 1,4 | ||
| ВСЕГО от покрытия | |||
| От перекрытия: Постоянная: | |||
| От покрытий из мозаичного паркета при t = 15 мм, ρ = 700 кг/ м3 | 1,1 | 115,5 | |
| От цементного раствора при t = 20 мм, ρ = 2000 кг/ м3 | 1,3 | ||
| От плит минераловатных ламельных повышенной жесткости, тип Б125 b = 60 мм; | 1,3 | 253,5 | |
| От ж/б панелей h = 160 мм | 1,1 | ||
| ИТОГО: | |||
| Временная: | 1,2 | ||
| ВСЕГО от перекрытия: |
Сечение колонн принимаем bc / hc = 40х40 см. Расчетная длинна колонн 3,3 м.
Собственный расчетный вес колонн на один этаж Gc = 0,4х0,4х3,3х25х1,1=14,5 кН
Подсчет расчетной нагрузки от покрытия и перекрытия сведен в табл. 2.Расчет нагрузки от покрытия и перекрытия выполнен путем умножения их значений по табл.1 на грузовую площадь 36 м2 , с которой нагрузка передается на одну колонну.
Таблица 2. Подсчет расчетной нагрузки на колонну
| Этаж | Нагрузка от покрытия и перекрытия, кН | Собственный вес колонн, кН | Расчетная суммарная нагрузка, кН | |||
| Длительная | Кратковременная | Длительная, Nld | Кратковременная, Ncd | полная | ||
| 202,25 | 25,2 | 14,5 | 216,8 | 25,2 | ||
| 392,65 | 111,6 | 421,7 | 111,6 | 533,3 | ||
| 583,05 | 43,5 | 626,5 | 824,5 | |||
| 773,5 | 284,4 | 831,5 | 284,4 | 1115,9 | ||
| 963,85 | 370,8 | 72,5 | 1036,4 | 370,8 | 1407,2 | |
| 1154,25 | 457,2 | 1241,3 | 457,2 | 1698,5 | ||
| 1344,65 | 543,6 | 101,5 | 1446,2 | 543,6 | 1989,8 | |
| 1535,05 | 1651,1 | 2281,1 | ||||
| 1725,45 | 716,4 | 130,5 | 716,4 | 2572,4 | ||
| 1915,85 | 802,8 | 802,8 | 2863,8 |
Расчет колонны первого этажа:
Усилия с учетом γn = 0,95 будут: N1 = 2863,8 кНх0,95 = 2720,61 кН,
Nld = 2061х0,95 = 1957,95 кН, сечение колонн bc / hc = 40х40 см, бетон класса В30, Rb = 17 МПа,
Арматура из стали класса А–III, Rsc= 365 МПа, γb2 =0,9.
Предварительно вычисляем отношение
Nld / N1 = 1957, 95/ 2720,61 = 0,72; гибкость колонны
λ = l0 / h c =330/40 = 8,25 > 4,
следовательно, необходимо учитывать прогибы колонны, эксцентриситет еа = hc / 30 = 40 / 30 = 1,33 см, а также не менее l / 600 = 330/ 600 = 0,55 см; принимаем большее значение еа = 1,33 см; расчетная длинна колонны l = 330 см < 20 h c = 20х40=800 см, значит, расчет продольной арматуры можно выполнить по формуле:
Задаемся процентом армирования μ = 1% (коэффициент μ = 0,01) и вычисляем
α 1 = μхRsc / Rb х γb2 = 0,01х 365 / 17х0,9 = 0,239.
При Nld / N1 = 0,72 и λ = l0 / h c = 8,25 коэффициенты φb = 0,91, φr = 0,915.
Коэффициент
φ = φb + 2 (φr - φb) х α 1 = 0,91 +2 (0,915 – 0,91) 0,239 = 0,912 < φr = 0,915;
Требуемая площадь сечения продольной арматуры по формуле:
(As + As/) = N1 / φ γs Rsc – A Rb γb2 / Rsc = 2720610 / 0,912х1х36500 – 40х40х17х0,9 / 365 = 81,729-67,1 = 14,63 см2
выбираем 4ø 22 А-III, Σ As = 15, 2 см 2; μ = (15,2 / 1600)х100 = 0,95 что совпадает с ранее принятым μ = 1 %.
Расчет колонны второго этажа:
Усилия с учетом γn = 0,95 будут: N2 = 2572,4 кН х 0,95 = 2443,78 кН,
Nld = 1856х0,95 = 1763,2 кН, сечение колонн bc / hc = 40х40 см, бетон класса В30, Rb = 17 МПа,
Арматура из стали класса А–III, Rsc= 365 МПа, γb2 =0,9.
Предварительно вычисляем отношение Nld / N2 = 1763,2 / 2443,78 = 0,72; гибкость колонны
λ = l0 / h c =330/40 = 8,25 > 4,
следовательно, необходимо учитывать прогибы колонны, эксцентриситет еа = hc / 30 = 40 / 30 = 1,33 см, а также не менее l / 600 = 330/ 600 = 0,55 см; принимаем большее значение еа = 1,33 см;
расчетная длинна колонны l = 330 см < 20 h c = 20х40=800 см, значит, расчет продольной арматуры можно выполнить по формуле:
Задаемся процентом армирования μ = 1% (коэффициент μ = 0,01) и вычисляем:
α 1 = μхRsc / Rbх γb2 = 0,01х 365/ 17х0,9 = 0,239.
При Nld / N1 = 0,72 и λ = l0 / h c = 8,25 коэффициенты φb = 0,91, φr = 0,915
Коэффициент
φ = φb + 2 (φr - φb) х α 1 = 0,91 +2 (0,915 – 0,91) 0,239 = 0,912 < φr = 0,915;
Требуемая площадь сечения продольной арматуры по формуле:
(As + As/) = N1 / φ γs Rsc – A Rb γb2 / Rsc = 2443780 / 0,912х1х36500 – 40х40х17х0,9/365 =73,41 -67,1 = =6,31 см2
выбираем 4ø 16 А-III, Σ As = 8,04 см 2;
Для унификации колонн всех вышерасположенных этажей принимаем конструктивно 4ø 16 А-III, Σ As = 8,04 см 2;