Plevkov Vasily Sergeevich - Profesor al scaunului "Beton armat
și structuri de piatră "din Universitatea de Stat Tomsk
Universitatea de Arhitectură și Construcții, Doctor în Științe Tehnice
Baldin Igor Vladimirovich - Profesor asociat al Departamentului "Feronerie
și structuri de piatră "din Universitatea de Stat Tomsk
Universitatea de Arhitectură și Construcții, doctorand
Goncharov Maxim Evgenievich - Student postuniversitar al departamentului "Beton armat
și structuri de piatră "din Universitatea de Stat Tomsk
Universitatea de Arhitectură și Inginerie Civilă
Clădirea se află în Centrul de Cardiologie Kemerovo construit la varianta standard, dezvoltat în 1973 de către Institutul de design din Moscova „GiproNIIzdrav“ și legat de condițiile locale, institutul de proiectare „Kemerovograzhdanproekt“.
Fig. 1. Vedere generală a clădirii centrului cardiologic din Kemerovo
În conformitate cu proiectul standard, centrul cardiologic din Kemerovo este o clădire cu 12 etaje, compusă din două blocuri, cu un subsol și un etaj tehnic (figura 1).
Schema constructivă a celor două blocuri ale centrului cardiologic este realizată în structuri din beton armat, conform seriei AI-04, conform schemei de legare cu aranjament transversal al barelor transversale. Elementele scheletului sunt: coloane, bare transversale, plăci obișnuite, plăci de distanțare și diafragme verticale - ziduri de rigidizare. Rigiditatea spațială a clădirii este asigurată în ambele direcții de către un cadru din beton armat și diafragme legate. Rama din beton armat, constând din coloane și bare transversale, percepe o sarcină verticală, iar sarcina orizontală din vânt este percepută de diafragmele de rigidizare verticală. Structura cadrului este proiectată cu prinderea parțială a barelor cu coloane.
Intercomunicare placa de beton armat de panouri din beton armat cu goluri rotunjite funcționează cu funcția de diafragme legătură orizontale, care, având o rigiditate ridicată în planul lor și distribuirea sarcinii între cadrele orizontale și verticale diafragmele multistory oferă de lucru spațială a clădirii.
Coloanele din beton armat ale cadrului de legătură sunt adoptate cu o secțiune transversală de 400 * 400 mm, înălțime de unu și două etaje, cu aranjament individual de piese încorporate pentru toate etajele. Coloanele podelei de subsol sunt executate din beton 400 (clasa B30), toate celelalte coloane sunt din beton 300 (clasa B25). Armare coloane formate cu cadre longitudinale sudate de lucru cu diametrul de armare de 40 mm, 32 mm sau 20 mm clasa A-III în funcție de marca de coloane și etaje ale clădirii. În cadrul proiectului, în subsol se vor instala coloane cu o capacitate de 5800 kN (580 tone), la primul etaj - cu o capacitate portantă de 5200 kN (520 tone). Armarea efectivă a coloanelor diferă de cea de proiectare. Deoarece în coloanele subsol și primul etaj în loc de 8 până la 40 mm diametru tije Clasa A-III (conform proiectului) instalate bare longitudinale de armare 6 cu un diametru de 40 mm, clasa A-III.
Îmbinarea coloanelor este situată la 600 mm deasupra nivelului de suprapunere. Conform coloanelor proiectelor de îmbinări trebuie să fie realizată prin sudură baie patru tije de colt cu diametrul de 40 mm, Articulațiile 3 coloane sunt prevăzute grilă-5 și C-cinci ochiuri 6 de 12 mm diametru rebar Clasa A-III, cu un pas de 60 mm în înălțime (Fig.2 ). De fapt, baghetelor de sudură realizate unghiular parțial proiectează parțial prin două tampoane ale stivele scurte de ranforsare cu un diametru mai mic (25-32 mm) pe fiecare tijă. Cele care lipsesc coloane de joncțiune grila C-6, ca armare ochiuri în diametru C-5 este de 8,6 mm.
Fig. 2. Schema de amenajare a plasei de armare indirectă a îmbinării de proiectare a coloanelor din beton armat la primul etaj
tije sudate pentru a reduce lungimea efectivă ar trebui să se conecteze gulerele de montare din oțel cu un diametru de 10 mm, clasa A-I, ornamentul trebuie să fie umplut cu beton de proiect 200 de grad fin (clasa B15). În unele zone, se remarcă o detașare a stratului protector de beton cu expunerea armăturii și un strat mic de protecție de 15-20 mm, care este de două ori mai mică decât valorile cerute.
Abaterile menționate mai sus din cadrul proiectului au contribuit la distrugerea articulațiilor care poartă coloane de cadre din beton la primul etaj al clădirii (Figura 3), emergența celelalte nouă coloane de la primul etaj, rulment inoperabil coloane din beton de subsol, primul, al doilea, al treilea și al patrulea etaje. Distrugerea articulatiilor a fost contrabalansată coloane în planul vertical de 30-50 mm și cu un decalaj în plan orizontal, de 15-20 mm. Barele de armare longitudinale a primelor trei coloane ale podelei pierdute stabilitate, flambajul lor a avut loc, distrugând joncțiunea barelor de armare longitudinale cu stive scurte. Armarea longitudinală a celorlalte șase coloane ale primului etaj a început să piardă stabilitatea. În unele coloane și articulațiile acestora s-au format fisuri longitudinale și transversale.
Fig. 3. Distrugerea îmbinărilor coloanelor din beton armat din centrul cardiologic din Kemerovo
Pentru a ține seama de influența defectelor structurale și a deviațiilor de la proiect asupra redistribuirii eforturilor și deformării carcasei centrului cardiologic din Kemerovo, au fost luate în considerare amenajările spațiale ale clădirii. În acest caz, sunt considerate două blocuri spațiale formate din coloane prefabricate din beton armat, pe consola căruia există bare transversale din beton armat din secțiunea T. Pe rafturile barelor de traversă se plasează plăci cu miez din tablă de beton armat și plăci de distanțiere între etaje și acoperiri. Schemele de proiectare includ, de asemenea, diafragme de rigiditate din beton armat. Schemele de proiectare conțin: primul - 14885 noduri și 12699 elemente finite; al doilea - 13778 noduri și 11637 elemente finite. Al doilea bloc este oglindit la primul și diferă numai în înălțimea subsolului și al primului etaj (respectiv, 3,3 și respectiv 4,2 m).
Tipurile generale de blocuri spațiale din axele "А-Ж, 1-9" și "А-Ж, 10-17" ale centrului cardiologic din Kemerovo sunt prezentate în Fig.
Din punct de vedere static și dinamic (luând în considerare pulsația vântului), calculele blocurilor spațiale ale corpului sunt efectuate pentru 19 tipuri de încărcare. În acest caz, în timpul calculelor dinamice ale unui sistem spațial complex, au fost luate în considerare 30 de forme de oscilații naturale.
Fig. 4. Tipuri generale de blocuri spațiale în axele "А-Ж, 1-9" (а) și în axele "А-Ж, 10-17" (б)
Ca urmare a calculelor statice și dinamice (ținând seama de pulsația vântului), se obțin valorile deplasărilor nodurilor sistemelor spațiale și forțele din elementele fiecărei încărcări; combinații calculate de forțe în elemente ale coloanelor de susținere, ale traverselor, plăcilor de podea și ale acoperirilor; deplasarea și forța în combinațiile de calcul ale sarcinilor, frecvențelor și perioadelor de oscilații naturale ale sistemelor în sarcini dinamice și alți parametri.
Pe blocul spațial al cadrului centrului cardiologic, sa simulat distrugerea articulațiilor coloanelor de la parter, cu scopul de a studia redistribuirea forțelor între coloane. În acest caz, se iau în considerare două variante de calcule: prima - cu deplasarea verticală a vârfului coloanelor primului etaj cu 20 mm; A doua opțiune - cu o deplasare de 50 mm.
Analiza rezultatelor calculelor a arătat că eforturile în anumite coloane din creșterea 1,079-1,088 ori când deplasarea vârful coloanei de la parter și 20 mm în deplasarea de 1,257-1,288 ori la vârful coloanei de la primul etaj la 50 mm. Calculele de verificare au arătat că nu este asigurată capacitatea portantă a unor coloane în subsolul subsolului, la primul, al doilea, al treilea, al patrulea și al optulea etaj, ținând cont de redistribuirea eforturilor. Supraîncărcarea este de 9,5-41,2%.
Au fost recomandate întăririle articulațiilor coloanelor din beton armat din clădirea unde sa lovit armarea longitudinală. În zona defectării coloanelor articulații la primul etaj a fost pus suplimentar cofraj metalic detașabil (țeavă de tăiere de 1000 mm în diametru), urmată de umplerea spațiului dintre peretele țevii și coloana cu zimți B40 grad de beton (Figura 5).
Fig. 5. Armarea coloanei din beton armat cu distrugerea articulației și pierderea stabilității armăturii de lucru în zona de îmbinare
În plus față de întărirea articulațiilor distruse de coloane din beton armat, intarim au fost produse articulațiilor, în care fisuri. Pentru a restaura datele capacității îmbinărilor de coloane de cadre din beton armat, care transportă au fost opțiuni pentru a le întări cu coliere metalice propuse: clip în formă de colțuri și șine (Figura 6, A) și cleme în formă de tije în formă de U (figura 6, b, c). Fragmentele naturale ale îmbinărilor armate au fost testate experimental în laboratorul Universității de Stat de Arhitectură și Construcții din Tomsk și au demonstrat fiabilitatea acestora.
Fig. 6. Eșantioane experimentale ale îmbinărilor coloanelor din beton armat: a - armat cu lamele metalice; b - armat cu bare de armare din clasa A-III 20 mm; c - armat cu bare de armare din clasa A-III 32 mm
Pentru a spori rigiditatea spațială a centrului clădirii cardiace la primul etaj al legăturilor de metal suplimentare au fost stabilite între coloanele cuști în subsol, parter si etaj (Figura 7) armat. Comunicatiile de portal metalic au fost realizate din canale nr.14 si colturi cu o sectiune de 125 * 10 mm.
Fig. 7. Instalarea legăturilor portale suplimentare între coloanele armate ale parterului
static și dinamic (considerând ondulație vânt) spațiale calcule bazate pe blocuri coloane amplificare subsol, au fost efectuate primele doilea, al treilea, al patrulea și al optulea etaje, precum și legăturile de metal instalare fixata în subsol, în primul și al doilea etaj. Un fragment al unității spațiale, ținând seama câștigul coloanelor și instalarea conexiunilor fixata de metal este prezentată în Figura 8.
Fig. 8. Fragmentul blocului spațial, ținând seama de armarea coloanelor și instalarea de legături portale metalice
Sa analizat, de asemenea, influența instalarea de contacte metalice la etajele superioare pe rigiditatea unităților cadru spațiale atunci când riplul de vânt. Sa constatat că vârful maxim coloana în mișcare scade semnificativ (de la 62,8 mm atunci când instalați legături suplimentare la subsol, în primul și al doilea etaj până la 55,5 mm, atunci când sunt instalate la toate etajele obligațiuni). În acest caz, overhead maximă de deplasare nu depășește cadrul maxim admisibil de deplasare orizontală pentru clădiri cu mai multe etaje. În acest sens, sa concluzionat că nu este necesară instalarea unor legături suplimentare de metal deasupra celui de-al doilea etaj.
Din cauza comune tulpini fisuri construire a carcasei formate grinzi normale în subsol și în primul etaj dale, fisuri în plăcile se suprapun, fisură diagonală în diafragme de podea prefabricate prima rigiditate și fisură în pereții de cărămidă.
Pentru a restabili capacitatea portantă a carcasei centrului cardiac din Kemerovo, au fost elaborate recomandări pentru consolidarea și refacerea structurilor de construcție a carcasei centrului cardiac din Kemerovo, iar consolidarea și recuperarea acestora au fost efectuate în cel mai scurt timp posibil.
Estimările capacității portante a coloanelor și a îmbinărilor din beton armat, precum și structura de sub podea statice și dinamice (ținând cont de ondulație de vânt) sarcini, ținând seama de activitatea structurală spațială, a arătat legitimitatea și fiabilitatea modalităților propuse de consolidare a structurilor de construcție cadru de construcție Heart Center din Kemerovo care a suferit distrugerea articulațiilor de coloane din beton armat.
Lista bibliografică
Trimiteți-le prietenilor: