паипа. Вопросы для экзамена МРЦПК ответы. Вопросы для экзамена по предмету
 Скачать 388.05 Kb.
|
|
35. Каркасная конструктивная система зданий. Как подразделяются каркасные здания по характеру несущего остова на горизонтальные (сейсмические) нагрузки. Основные требования при проектировании каркасных зданий в сейсмических районах. Каркасное здание — это здание, в котором основой несущего осто-ва является каркас, состоящий из системы фундаментов, колонн, риге-лей, плит перекрытий и элементов жесткости — связей, диафрагм или ядер жесткости. Основными строительными материалами для устройства каркасов являются сборный или монолитный железобетон (для зданий массового строительства), сталь (для уникальных, высотных или крупных про-мышленных зданий) и дерево (для малоэтажных гражданских зданий). Современные каркасные здания являются самым распространенным типом зданий при строительстве объектов общественного назначения. Несущий остов каркасного здания состоит из фундаментов, несущих стоек, балок и плит перекрытия, вертикальных связей. Связи обеспечивают неизменяемость пространственной геометрической формы и устойчивость здания. В несущем остове каркасного здания отсутствуют стены. В каркасных зданиях стены несут только ограждающую функцию и их выполняют в виде самонесущих или навесных стен из легких эффективных материалов. Каркасные здания подразделяют: а) по характеру работы несущего остова на рамные, рамно-связевые связевые схемы б) по материалу на сборные железобетонные, монолитные железобетонные со стальным каркасом; в) по расположению стоек каркаса — на системы с узким и широким шагом колонн; 1. при выборе объемно-планировочных и конструктивных решений необходимо обеспечивать симметричное относительно их главных осей и равномерное в плане распределение масс и жесткостей. Несоблюдение этого условия может привести к интенсивному развитию крутящихся моментов в плане здания и приведение к концентрации усилий на отдельных несущих конструкциях. 2. здание в плане рекомендуется простое очертание (круг, квадрат, прямоугольник). Не рекомендуется возводить пристройки и ассиметрично располагать лестничные клетки. 3. здание большое по площади и со сложным очертанием расчленяют на отдельные блоки с антисейсмическими деформационными швами. 4. основные несущие конструкции должны быть монолитными и однородные. Им придают равнопрочность, так как преждевременный выход из строя слабых узлов и элементов может привести к разрушению здания до исчерпания несущей способности основных конструкций. 5. при проектирования сборных элементов по возможности укрупняют их, тем самым уменьшая количество стыков. Стыки располагают вне зоны максимальных усилий. 6. поскольку величина сейсмических нагрузок зависит от веса здания, стремятся уменьшить вес здания и полезных нагрузок. 36. Стеновая (бескаркасная) конструктивная система. Конструктивные типы крупнопанельных зданий, рекомендуемые для строительства в сейсмических районах и основные требования, предъявляемые к ним при проектировании. Бескаркасная (стеновая) система – основа проектирования жилых домов различной этажности и назначения (квартирные дома, общежития, гостиницы, пансионаты и др.) и для разных инженерно-геологических условий. Выбор этой системы связан с относительной стабильностью объемно-планировочных решений жилых зданий и с ее технико-экономическими преимуществами. Благодаря этому расширяется применение бескаркасной системы и для массовых типов общественных зданий (школ, детских дошкольных учреждений, поликлиник и др.). Как уже отмечалось, основной конструктивной характеристикой бескаркасной (стеновой) системы зданий является опирание горизонтальных элементов на сплошные стены – продольные или поперечные. Если элементы перекрытий опираются на поперечные несущие стены, продольные стены, как правило, принимаются самонесущими, выполняя лишь ограждающие функции. По своей конструктивной схеме крупнопанельные здания могут быть разделены на два основных типа: а) бескаркасные, в которых нагрузка от перекрытий и крыши передается на несущие крупнопанельные стены; б) каркасные, в которых все нагрузки, действующие на здание, воспринимаются каркасом. Расчет конструкций и оснований зданий и сооружений, проектируемых для строительства в сейсмических районах, должен выполняться на основные и особые сочетания нагрузок с учетом расчетной сейсмической нагрузки. Класс и уровень ответственности зданий и сооружений, а также численные значения коэффициента надежности по ответственности учитываются в соответствии с таблицей 2 ГОСТ 27751-2014. При расчете зданий и сооружений по второй группе предельных состояний коэффициент надежности по ответственности следует принимать равным единице При расчете зданий и сооружений на особое сочетание нагрузок значения расчетных нагрузок следует умножать на коэффициенты сочетаний, принимаемые по таблице 5.1. Нагрузки, соответствующие сейсмическому воздействию, следует рассматривать как знакопеременные нагрузки. 37. Что такое Единая пространственная система крупнопанельных зданий, воспринимающая сейсмические нагрузки. Крупнопанельное домостроение — наиболее перспективный вид современного индустриального строительства жилых домов. В нашей стране создана мощная база для его развития. Следует различать два вида крупнопанельных зданий - каркасный - бескаркасный, с несущими стенами (рис. 1). Сравнительный анализ этих систем показал, что для зданий высотой до 30 этажей более экономична бескаркасная система. Но эта система, как и любая схема с несущими стенами, имеет один недостаток — негибкость планировочных решений, так как продольные и поперечные несущие стены, располагаясь поэтажно друг над другом, создают неизменяемую структуру из сравнительно мелких помещений. Если для жилых домов этот недостаток несущественен, поскольку все этажи состоят из одинаковых квартир, то для общественного здания он имеет решающее значение, так как поэтажный набор помещений в общественных зданиях бывает очень разным и в них часто требуется трансформация помещений в процессе эксплуатации здания. Поэтому при строительстве общественных зданий стали применять лишь каркасные здания, а при строительстве жилых домов — бескаркасные крупнопанельные здания. Стеновая панель, ввиду ее значительной длины и высоты при небольшой толщине, не обладает самостоятельной устойчивостью, как мелкоблочные и крупноблочные изделия, поэтому устойчивость панельной стены обеспечивается жестким креплением стеновых панелей к перекрытию, к панелям поперечных стен и к смежным панелям. В результате получается жесткая и устойчивая объемная ячейка, внутреннее пространство которой представляет отдельное помещение. Сочетание таких ячеек и составляет структуру всего здания, являясь его несущим остовом. Можно выделить три основные конструктивные схемы таких зданий. 38. Основные требования при проектировании зданий с несущими стенами из кирпичной и каменной кладки в сейсмических районах. Какие элементы здания воспринимают основные сейсмические нагрузки. Несущие кирпичные и каменные стены должны возводиться из кладки на растворах со специальными добавками, повышающими сцепление раствора с кирпичом или камнем, с обязательным заполнением всех вертикальных швов раствором. При расчетной сейсмичности 7 баллов допускается возведение несущих стен зданий из кладки на растворах с пластификаторами без применения специальных добавок, повышающих прочность сцепления раствора с кирпичом или камнем. Выполнение кирпичной и каменной кладок при отрицательной температуре для несущих и самонесущих стен (в том числе усиленных армированием или железобетонными включениями) при расчетной сейсмичности 9 баллов и более запрещается. При расчетной сейсмичности 8 баллов и менее допускается выполнение зимней кладки с обязательным включением в раствор добавок, обеспечивающих твердение раствора при отрицательных температурах. Расчет каменных конструкций должен проводиться на одновременное действие горизонтально и вертикально направленных сейсмических сил. Значение вертикальной сейсмической нагрузки при расчетной сейсмичности 7-8 баллов должно быть 15 %, а при сейсмичности 9 баллов - 30 % соответствующей вертикальной статической нагрузки. Направление действия вертикальной сейсмической нагрузки (вверх или вниз) следует принимать более невыгодным для напряженного состояния рассматриваемого элемента. Для кладки несущих и самонесущих стен или заполнения каркаса следует применять следующие изделия и материалы: а) полнотелый или пустотелый кирпич марки не ниже 100 с отверстиями размером до 16 мм; при расчетной сейсмичности 7 баллов допускается применение керамических камней марки не ниже 75; б) камни или блоки из ракушечников, известняков марки не менее 35 или туфов (кроме фельзитового) марки 50 и выше; в) для несущих стен следует применять бетонные камни, сплошные и пустотелые блоки из легкого и ячеистого бетонов классов по прочности на сжатие не ниже В5, марок по средней плотности не менее D700; для самонесущих стен - классов по прочности на сжатие не ниже В2,5, марок по плотности не ниже D500; для ненесущих стен - классов по прочности на сжатие не ниже В1,5, марок по плотности не ниже D500. Штучная кладка стен должна выполняться на смешанных цементных растворах марки не ниже 25 в летних условиях и не ниже 50 - в зимних или на специальных клеях. Для кладки блоков следует применять раствор марки не ниже 50 и специальные клеи. Кладки в зависимости от их сопротивляемости сейсмическим воздействиям подразделяют на категории. Категория кирпичной или каменной кладки, выполненной из материалов, предусмотренных 6.14.4, определяется временным сопротивлением осевому растяжению по неперевязанным швам (нормальное сцепление), значение которого должно быть в пределах: для кладки категории I -  ³ 180 кПа;для кладки категории II - 180 кПа ³ 120 кПа.Для повышения временного сопротивления осевому растяжению по неперевязанным швам (нормальное сцепление) следует применять растворы со специальными добавками.Требуемое значение необходимо указывать в проекте. При проектировании значение следует назначать в зависимости от результатов испытаний, проводимых в районе строительства.При невозможности получения на площадке строительства (в том числе на растворах с добавками, повышающими прочность их сцепления с кирпичом или камнем) значения , равного или превышающего 120 кПа, применение кирпичной или каменной кладки не допускается.Примечание - При расчетной сейсмичности 7 баллов допускается применение кладки из естественного камня при менее 120 кПа, но не менее 60 кПа. При этом высота здания должна быть не более трех этажей, ширина простенков - не менее 0,9 м, ширина проемов - не более 2 м, а расстояния между осями стен - не более 12 м.Проектом производства каменных работ должны предусматриваться специальные мероприятия по уходу за твердеющей кладкой, учитывающие климатические особенности района строительства. Эти мероприятия должны обеспечивать получение необходимых прочностных показателей кладки. Значения расчетных сопротивлений кладки Rt, Rsq, Rtw по перевязанным швам должны соответствовать СП 15.13330, а по неперевязанным швам - определяются по формулам (10) - (12) в зависимости от значения , полученного в результате испытаний, проводимых в районе строительства: (10) (11) (12)Значения Rt, Rsq и Rtw не должны превышать соответствующих значений при разрушении кладки по кирпичу или камню. 6.14.7 Высота этажа зданий с несущими стенами из кирпичной или каменной кладки, не усиленной армированием или железобетонными включениями, не должна превышать при расчетной сейсмичности 7, 8 и 9 баллов 5, 4 и 3,5 м соответственно. При усилении кладки армированием или железобетонными включениями высоту этажа допускается принимать равной 6,5 и 4,5 м соответственно. При этом отношение высоты этажа к толщине стены должно быть не более 12. Для зданий с неполным каркасом при расчетной сейсмичности 7-8 баллов допускается применение наружных каменных стен и внутренних железобетонных или металлических рам (стоек), при этом должны выполняться требования, установленные для каменных зданий. Высота таких зданий не должна превышать 7 м. В зданиях с несущими стенами шириной более 6,4 м кроме наружных продольных стен, как правило, должно быть не менее одной внутренней продольной стены. Расстояния между осями поперечных стен или заменяющих их рам должны проверяться расчетом и быть не более приведенных в таблице 9. Суммарная длина заменяющих рам должна быть не более 25 % суммарной длины внутренних стен того же направления. Не допускается устройство двух рядом расположенных заменяющих рам одного направления. Для зданий и сооружений простой геометрической формы с симметричным и регулярным расположением масс и жесткостей расчетные сейсмические нагрузки следует принимать действующими горизонтально в направлении, как правило, в направлении продольной и поперечной оси плана здания или сооружения. Действие сейсмических нагрузок в указанных направлениях следует принимать раздельно. При расчете сооружений с несимметричным и нерегулярным расположением масс и жесткостей следует учитывать наиболее опасные для данной конструкции или ее элементов направления действия сейсмических нагрузок. В тех случаях, когда определение опасного направления действия сейсмической нагрузки вызывает затруднения, рекомендуется выполнять независимые расчеты конструкции при трех взаимно ортогональных направлениях действия сейсмических сил. Расчетную горизонтальную сейсмическую нагрузку от веса мостов и тележек кранов следует учитывать в направлении, перпендикулярном к оси подкрановых балок. Направление действия вертикальной сейсмической нагрузки (вверх или вниз) следует принимать более невыгодным для напряженного состояния рассматриваемого элемента В расчетах прочности гидротехнических сооружений следует учитывать горизонтальные сейсмические воздействия (по направлениям вдоль и поперек оси сооружения), в расчетах по пространственной схеме целесообразно учитывать также наклонные сейсмические воздействия, имеющие те же направления в плане и угол наклона к горизонтальной плоскости 30°. 39. Какие здания являются монолитными и сборно-монолитными. Основные требования при проектировании этих зданий в сейсмических районах. Узлы сопряжения монолитных зданий. Монолитными называются здания, в которых основные несущие конструкции (внутренние стены, колонны и перекрытия) выполнены из монолитного бетона. Сборными могут быть ограждающие конструкции, лестничные марши, перегородки и т. п. Доля монолитности должна составлять 70 и более % от общего объема конструктивных элементов здания. Сборно-монолитными называются здания, в которых часть конструкций выполнена в монолите, а другая в сборном варианте. Новые конструктивные схемы зданий и сооружений в начале процесса проектирования подлежат обязательной экспертной проработке специалистами научно-исследовательских и проектных организаций, специализирующихся в области сейсмостойкого строительства. При проектировании сейсмостойких зданий и сооружений и при усилении зданий существующей застройки следует: - принимать объемно-планировочные и конструктивные решения, обеспечивающие, как правило, симметричность и регулярность распределения в плане и по высоте здания масс, жесткостей и нагрузок на перекрытия; - применять материалы, конструкции и конструктивные схемы, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических нагрузок (легкие материалы, сейсмоизоляцию, другие системы динамического регулирования сейсмической нагрузки); - создавать возможность развития в определенных элементах конструкций допустимых неупругих деформаций; - выполнять расчеты металлических конструкций зданий и сооружений с учетом нелинейного деформирования конструкций; - предусматривать конструктивные мероприятия, обеспечивающие устойчивость и геометрическую неизменяемость конструкций при развитии в элементах и соединениях между ними неупругих деформаций, а также исключающие возможность хрупкого их разрушения; - располагать тяжелое оборудование на минимально возможном уровне по высоте здания. При использовании сейсмоизоляции и других систем динамического регулирования сейсмических нагрузок выбор той или иной системы, а также расчет и конструирование должны производиться с участием специализированных проектных и научных организаций. С целью получения достоверной информации о работе конструкций при землетрясениях и колебаниях прилегающих к зданиям грунтов в проектах характерных основных типов зданий массовой застройки, зданий с принципиально новыми конструктивными решениями, а также особо ответственных сооружений следует предусматривать размещение станций инженерно-сейсмометрической службы (ИСС). Обязательная установка станций ИСС должна предусматриваться на объектах высотой более 70 м и ответственных зданиях и сооружениях, а также на объектах экспериментального строительства. Расходы на приобретение сейсмометрической аппаратуры, а также на выполнение проектных и строительно-монтажных работ по ее установке должны предусматриваться в сметах на строительство объектов, а эксплуатационные затраты - в бюджетах местных органов самоуправления сейсмоопасных районов. Узлы сопряжения плит перекрытий с монолитными стенами в зависимости от способа передачи сжимающих усилий и типа плит перекрытий рекомендуется проектировать контактными, платформенными или комбинированными. В контактном узле сжимающие усилия передаются только через монолитный бетон несущей стены. В контактном узле можно применять монолитные, сборные и сборно-монолитные перекрытия, включающие сборные плиты-скорлупы, которые выполняют функции опалубки. Сборные плиты перекрытий заводятся за грань стены на величину 90 мм. |