Mogilevtseva IN Razumova O.V.
Tehnologiile moderne în domeniul construcțiilor permit nu numai să crească fiabilitatea clădirilor, ci și să le facă mult mai atractive. Aplicând o varietate de soluții de arhitectură și planificare și noi tehnologii în construcții, arhitecții au ocazia să se exprime și să creeze proiecte individuale care diferă radical față de cele anterioare.
Acum, în multe țări, acest tip de structuri din beton armat monolit, cum ar fi betonul din țeavă, a devenit larg răspândită, iar utilizarea acestuia permite creșterea stabilității clădirilor de mai multe ori.
Analiza publicațiilor
În primele construcții cu utilizarea țevii-beton, armatura cu mai multe tuburi a fost utilizată, în care elementul de susținere a fost un pachet de tije de tije cu tija de diametru mic. Un exemplu de utilizare a pachetelor cu mai multe tuburi este un pod arcuit de 9 m în suburbia estică a Parisului, construită în 1931 (figura 2). Două arcuri ale acestui pod constau din fiecare dintre cele șase țevi cu un diametru de 60 × 3,5 mm, umplut cu beton.
Fig. 1. Exemplu de clădire care utilizează beton din țeavă
Fig. 2. Podul din suburbiile din Paris
În 1936, sub conducerea academicianului GP Perederiya, a fost construit un pod cu o rază de 101 m peste râu. Neva din Sankt-Petersburg, în care se aplică schema binecunoscută a fermei bezraskosnoy. Un pachet mare de 40 de țevi cu un diametru de 140 × 5 mm a fost utilizat ca centura parabolică superioară a structurii de span. Țevile sunt fabricate din oțel cu conținut redus de carbon St5. Ulterior, sistemul de beton de țeavă lot nu a fost utilizat din cauza complexității fabricării.
Fig. 3. Vedere generală a podului peste râu. Neva
Fig. 4. Secțiunea transversală a arcului podului
Scopul articolului
Pentru a studia istoricul apariției structurilor de țevi din beton. Luați în considerare proprietățile structurale și de construcție-tehnică ale betonului-beton, precum și posibilitatea de aplicare a acestuia în cele mai diverse domenii de construcție.
Apariția unui sistem monotub trebuie considerată începutul unei dezvoltări largi a structurilor din beton armat. În anii 1940, prof. VA Rosnovsky a propus utilizarea unui element structural al podurilor unei țevi din oțel subțire cu umplutură de beton, iar într-o serie de proiecte au arătat avantajele sale în comparație cu soluțiile convenționale. Ei au fost oferite diferite modele de poduri cu utilizarea unei astfel de soluții, iar mai târziu una dintre aceste propuneri a fost construită o punte de cale ferată peste râu. Iset lângă Kamensk-Uralsky.
Fig. 5. Vedere generală a p. Iset lângă Kamensk-Uralsky
Fig. 6. Diagrama podului. Iset
Fabricarea de beton armat. În fabricarea țevilor-beton rotunde cilindrice, precum și prismatic (pătrat sau dreptunghiular) țevi sunt utilizate. În unele cazuri, instalate în interiorul beton armăturii de bază: flexibil - sub formă de tije sau rigide - unghiuri, I-secțiuni etc. În țara noastră, astfel de structuri sunt utilizate pentru piloți, care sunt cilindrice cu diametrul de metal coajă de la 1 până la 600 mm, cu miez de beton armat .. Întărirea miezului reduce diametrul mantalei și, în consecință, structura dimensiunea transversală, care este importantă.
Fig. 7. Armarea miezului de beton: a - armare flexibilă; b - armare rigidă sub formă de țeavă; în același colț; g - de asemenea, I-beam
Fig. 8. Exemple de armare a miezului de beton: a - miez de miez nu este armat; b - la fel cu armarea cu rezistență ridicată; c - ansamblu de cadru rigid, coloană cu suprapunere
Tehnologia de umplere a conductelor cu beton. Cu aplicarea largă a structurilor de conducte din beton necesită o înaltă performanță industrială și metoda pentru umplerea țevilor cu beton, care asigură o rezistență ridicată și uniformitatea betonului yadra.Suschestvuyut trei metode de compactare în conducte: adâncă vibratoare și shtykovaniem vibratoare exterior.
Cel mai eficient și universal este vibrația externă, realizată cu o masă vibrată cu oscilații verticale și armonice. Prin această metodă, țevile, atașate ferm la quistabol în poziție verticală, vibrează cu el. Betonul este alimentat de sus prin intermediul buncărilor de alimentare în tubul vibrator, îl umple și simultan compactează.
Există, de asemenea, o metodă de injecție pentru umplerea conductei cu beton. Cu această metodă, betonul este alimentat de jos în sus prin conducta printr-o deschidere pe fața sa laterală.
Fig. 9. Schema de umplere a țevii cu metoda de injecție a betonului
Avantajele betonului pentru conducte
Dacă vorbim despre indicatori specifici, atunci această tehnologie:permite reducerea consumului de beton în 1,5 - 2 ori;
în 1,8 - 3 ori reduce greutatea structurii;
De două ori economisesc costurile forței de muncă din cauza lipsei lucrărilor de armare, sudare și asamblare;
în comparație cu structurile din oțel, utilizarea coloanelor din beton armat face posibilă reducerea consumului de metale cu un factor de 1,5 - 2 cu aceeași greutate a structurilor;
structurile din beton armat au toate avantajele structurilor metalice în ceea ce privește instalarea, care diferă în același timp cu o rezistență la foc mai mare;
Proprietățile structurale ale betonului-beton permit utilizarea acestuia într-o mare varietate de zone de construcție;
Structurile cu țevi de beton funcționează mai flexibil, în comparație cu suporturile armate convenționale, și rezistă încărcărilor mult mai mari;
în cofraje deschise, betonul are întotdeauna o contracție, într-o carcasă rigidă, dimpotrivă, are loc expansiunea;
metal, care lucrează împreună cu betonul într-o structură închisă, asigură un coeficient de stabilitate mult mai mare decât în cazul structurilor cu beton armat;
în conducta-beton de crăpături practic nu se întâmplă.
Dezavantaje ale betonului pentru țevi
Dezavantajele includ următoarele:costul relativ ridicat al țevilor de oțel cu diametru mare;
reduce rezistența la coroziune comparativ cu betonul armat convențional, ceea ce duce la costuri suplimentare pentru întreținerea acestuia;
Posibilitatea de stratificare a amestecului de beton la umplerea conductelor cu diametru mic;
lipsa opțiunilor fiabile pentru îmbinările coloanelor din beton armat cu structuri portante ale plăcilor de construcție;
Posibilitatea de desprindere a miezului de beton din carcasă datorită efectului advers al contracției betonului;
Posibilitatea ruperii carcasei metalice sub acțiunea presiunii interne a vaporilor de apă legată eliberată în timpul încălzirii puternice în timpul unui incendiu;
complexitatea asigurării lucrului în comun a miezului de beton și a carcasei de oțel exterioare în sarcini operaționale.
Construcția cu ajutorul scheletului din beton armat. Lumea a acumulat o experiență suficientă în construcția de clădiri înalte cu ajutorul structurilor din beton armat și monolitic în zone seismice. Ca un exemplu pot fi menționate Japonia și China, în cazul în care, în ciuda amenajarea unor orașe mari în domenii de activitate seismică ridicată, zgârie-nori, care rezistă în mod repetat, lovituri puternice elemente subterane ridicate. În China, nici una din clădirile cu 80 de etaje (!) Nu a fost afectată în timpul cutremurului.
În câțiva zgârie-nori noi din China, în special, în turnul de 610 metri din Guangzhou, utilizarea betonului pentru țevi este furnizată ca structuri de susținere.
Structurile portante din oțeluri armate combinate sunt de asemenea utilizate în megafata de 508 metri în Taipei, capitala Taiwanului. În coloane există cutii metalice sudate cu o secțiune transversală de 2,4 x 3,0 metri, umplută cu beton. Fiecare coloană este proiectată pentru o încărcătură de 38 mii tone.
Fig. 10. Turnul TV din Guangzhou, China
Fig. 11. High-creștere clădire Taipei 101 în Taiwan, China: o - o vedere generală; b - Planul de etaj
Ucraina. Este logic și fezabil economic într-o țară abundând în depozite de minereu și laminoare, comportamentul de construcție, cu cadru metalic, în special având în vedere faptul că exporturile de oțel a scăzut, și o creștere a consumului intern de produse pe piața internă, în scopul de a menține volumul total al producției devine din ce în ce mai importantă. Trebuie să ne amintim că în Ucraina în ultimii zece ani a redus semnificativ cantitatea de construcție de cărămidă și cadru si panouri. Panoul de construcție (cea mai rapidă și mai ieftină formă de construcție în ultimii 40 de ani) este păstrat „out“, prin reducerea cantității de fabrici de construcție casa din 84 în perioada sovietică la instalațiile de producție 8 astăzi. O creștere în carcasă cadru monolit, necesită investiții considerabile pe cofraj, depinde de condițiile meteorologice, caracterizate printr-un consum semnificativ de materiale și, ca o consecință - costul relativ ridicat și un timp considerabil de construcție.
Construcția de rame metalice în varianta beton-beton are toate avantajele construirii casei tradiționale, dar este mai economică și mai rapidă, cel puțin de două ori. Acesta este motivul pentru care construcția pe bază de beton armat ar trebui să fie în flux în loc de carcasă de panou. În același timp, nu avem nevoie să petrecem din nou, ca în era sovietică, să cheltuiți și să creați 84 de noi stații de construcție a casei - în conformitate cu această tehnologie, astfel de instalații sunt pur și simplu inutile. Producția este organizată direct pe șantier, iar viteza de construcție a fost deja menționată.
Eficiența și viteza - nu principalul „atu“ țeavă-beton, în multe cazuri, mai important decât superstability său, capacitatea de a rezista la sarcini finale pe termen lung (! Amintesc tragedia prăbușirii parcului acvatic din Rusia și centrul comercial, cum mulți oameni au murit) În plus, terenul în oraș este scump, construirea „crește „sus, și de a construi zgârie-nori cu țeavă de beton, așa cum sa demonstrat prin practica internațională, și mai ieftin (disponibilitate), și mai rapid (nu deranjat ritmul vieții în oraș), și fiabilitate (a construi ceva pentru vârstele): în conducta de beton, ca în orice alt Constr TION, proprietăți combinate în mod ideal din metal, cum ar fi cleme, lucru pentru îndoire și întindere capacitatea de a lucra și de compresie din beton.
În ceea ce privește utilizarea de conducte de beton dezvoltatorii moderne Dnepropetrovsk, în această regiune companie care operează cu succes „Creator“, care a construit pe această clădire tehnologie, AZhK „Arkadievskaya turn“ și AZhK „Dnipro“ (Figura 12 -. 14).
Fig. 12. Turnul Arkadievskaya
Fig. 13. AHC "Dneprovsky"
Fig. 14. Construcția DZPK "Dneprovsky" folosind o schelă de țevi
În PGAAS există o activitate activă privind studiul structurilor din beton armat. Utilizarea acestui sistem constructiv este folosită pentru a dezvolta și executa proiecte de diplomă în diferite departamente ale Academiei (Figurile 15, 16).
Utilizarea pe scară largă a structurilor din beton armat este împiedicată de lipsa documentelor de reglementare pentru proiectarea și calcularea acestora. În ciuda cercetărilor foarte ample în acest domeniu, trebuie să admitem că nu există încă nici o încredere și acceptabilă pentru utilizarea practică a secțiunii țevii de beton model de calcul în starea limită, care să reflecte în mod adecvat caracteristicile sale specifice.
Utilizarea acestui sistem constructiv special oferă oportunități imense pentru arhitecți de a dezvolta clădirile și structurile cele mai neobișnuite, practic fără restricții, permițând implementarea celor mai indraznete soluții de planificare a volumului.
Țevile sunt economice. Utilizarea lor reduce ponderea structurii cu 2 până la 3 ori, costurile cu forța de muncă de 4-5 ori, costul de 2-3 ori comparativ cu cele din beton armat. În comparație cu structurile metalice cu o creștere ușoară a greutății, se obține o reducere semnificativă a costurilor (până la 40%) și a consumului de oțel (de 2-3 ori).
Proprietățile structurale și construcții-tehnice excelente ale betonului-beton permit utilizarea acestuia într-o mare varietate de domenii de construcție: construcții de poduri, construcții de metrou, clădiri industriale, rezidențiale și publice de diferite etaje.
Prin urmare, putem concluziona că cercetările ulterioare în acest domeniu sunt necesare, utile și promițătoare.
Literatura utilizată
Kikin A. Structuri ale țevilor de oțel pline cu beton / AI Kikin, RS Sanzharovsky, VA Trull // M. Stroyizdat, 1974 - 144 p.
Kikin A. Structuri de țevi din oțel pline cu beton. / AI Kikin, RS Sanzharovski, VA Trull. M. Stroyizdat, 1974.
Luksha L. Rezistența țevilor din beton / LK Luksha. - Minsk. Școala superioară, 1977. - 96 p.
Schuller V. Construcții de clădiri înalte / V. Schuller. - M. Stroyizdat, 1979. - 248 p.
Trimiteți-le prietenilor: