Загрузил Мукимджон Рахматов

ARSS201703

Реклама
«Профнастил и анкерные упоры в сталежелезобетонных
перекрытиях – больше чем конструктив!»
Йохен Шольц,
Генеральный директор ООО «БАУ-ДС»
Арутюнян Севак Норикович,
аспирант НИУ МГСУ,
научный консультант ГП «Стальные конструкции»
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Содержание
Применение профлиста и гибких анкерных упоров сегодня
Преимущества сталежелезобетонных конструкций
Гибкие анкерные упоры в закладных деталях
Применение анкерных упоров в ПГС
Технология приварки анкерных упоров
Расчет анкерных упоров в СТО 0062-2009
Нормативные документы проектирования сталежелезобетонных конструкций
Расчет анкерных упоров в СП 266.1325800.2016
Роль гибких анкерных упоров в СЖБК
Сравнение вариантов перекрытий
Конструкция сталежелезобетонной (СЖБ) плиты с профнастилом
Сравнение СЖБ плиты с профнастилом и традиционной ЖБ плиты
Варианты профнастила для СЖБ перекрытий с различными выштамповками
Варианты СЖБ перекрытий, разработанных в России и в зарубежных странах
мира
Нормативные документы и расчет сталежелезобетонных плит с профнастилом
Испытание СЖБ плиты с профнастилом и результаты испытаний
Выводы
2
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Применение профлиста и гибких
анкерных упоров сегодня
Упоры - конструктив
Профлист – несъёмная опалубка
3
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Преимущества сталежелезобетонного
строительства
Преимущества сталежелезобетонного
строительства:
• Быстрое возведение конструкций;
• Высокая несущая способность при
небольшой высоте сечения элемента;
• Большие пролёты, обеспечивающие
большие свободные пространства без
колонн;
• Высокая заводская готовность
конструкций сокращает время монтажа;
• Стальная конструкция и профнастил
служит рабочими подмостями;
• Возможность на практике приваривать 34 упора в минуту;
• Простота разборки.
• Для мостов с пролётами от 40 до 80 м –
часто самое экономически выгодное
решение;
4
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Применение анкерных упоров в
закладных деталях
Закладные детали с приваренными анкерными
упорами идеально подходят для соединения
стальных конструкций с железобетонными
элементами.
Закладные детали с анкерными упорами
выдерживают высокие нагрузки, даже в местах
возникновения растягивающих напряжений.
Преимущество в сроках изготовления: ЗД с 4
анкерными упорами за 5 – 7 минут.
5
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Применение анкерных упоров в ПГС
6
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Применение анкерных упоров в ПГС
7
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
Технология приварки анкерных упоров
БАУ – ДС
Упор: 25 х 525 мм
Упор: 19 х 150 мм
Ток: 2 300 А
Ток: 1 350 А
Время: 1,3 сек.
Время: 1,4 сек.
8
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Расчет гибких упоров в СТО
СТО 0062-2009
Пункт 7: Конструктивные решения
Формулы для расчета шага между упорами для плиты постоянной толщины и для плиты
по профилированному настилу.
Пункт 8: Основные положения расчета анкерных упоров в конструкциях
8.1 Дает формулы для расчета предельных сдвигающих усилий на упор (PRd) и сравнивает результат расчета с усилием сдвига на наиболее напряженный анкерный упор (Т1).
Если Т1 больше или равно PRd , то требуется увеличить размеры анкерных упоров или их
количество.
8.2 Дает формулы для расчета закладных деталей. Для расчетов рекомендуем
использовать программное обеспечение StudCalc.
9
Нормативные документы
проектирования
сталежелезобетонных конструкций
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Расчетные методики сталежелезобетонных конструкций
Рекомендации
1987 года
(НИИЖБ и
ЦНИИ
промзданий)
СТО 0047-2005
(ЦНИИПСК им.
Мельникова)
Hilti, Stako
СТО АРСС
11251254.00
1- 2015
СТО 0062-2009
(ЦНИИПСК им.
Мельникова)
Koster
СП 266.1325800.2016 Конструкции сталежелезобетонные
Еврокод 4
DIN EN 1994-1-1
DIN EN 1994-1-2
DIN EN 1994-2
10
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
Расчет гибких упоров в СП
БАУ – ДС
CП 266.1325800.2016 позволяет:
Производить расчет сталежелезобетонных конструкции, то есть рассматривать
металлический и железобетонный элементы, как композитную конструкцию, в
которой металл и железобетон работает совместно.
 Расчет сталежелезобетонных плит с профилированным настилом;
 Расчет комбинированных балок;
 Расчет сталежелезобетонных конструкций на внецентренное
сжатие и растяжение;
 Расчет трубобетонных конструкций.
11
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Роль гибких анкерных упоров в СЖБК
Совместная работа металлической балки с железобетоном должна обеспечиваться с
помощью гибких упоров. Стальные балки воспринимают растягивающие усилия, а
бетонные элементы – сжимающие усилия.
С развитием сталежелезобетонных конструкциях гибкие анкерные упоры заняли
лидирующую позицию среди других конструкций объединения стали и железобетона
благодаря экономичности производства, простоты приварки и хорошей несущей
способности.
При совместной работе металла и железобетона, между
ними возникает сдвигающее усилие (Sh), несущая
способность упора на сдвиг (Prd) должна быть больше,
чем это усилие.
Prd ≥ Sh
Анкерные упоры:
16х200 - Prd=33,65 кН=3,78 Тонна-сила
19х150 - Prd=41,87 кН=4,7 Тонна-сила
12
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Сравнение вариантов перекрытий
Железобетон в несъемной опалубке из профлиста Н57-0,7 по стальным балкам с шагом 2 м.
Нагрузку от пола примем 2 кН/м2 (200 кг/м2) и полезную нагрузку - 3 кН/м2 (300 кг/м2).
В традиционном варианте (плита не работает совместно с
балкой) допускаемый пролёт прокатной балки №30 при
100% использовании (по допускаемым напряжениям)
достигает 5,90 м.
При включении плиты в работу совместной конструкции мы
получаем допускаемый пролёт – 6,75 м (при s/sдоп. = 50% ,
определяющей является жёсткость конструкции).
13
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Конструкция сталежелезобетонной (СЖБ)
плиты с профнастилом
14
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Сравнение СЖБ плиты с профнастилом и
традиционной Ж/Б плитой
Применение СЖБ плиты с профнастилом позволяет:
 сократить трудозатраты при строительстве на 25–40%;
 уменьшить массу перекрытия на 30–50%, расход стали на 15% на балки;
 исключить металлическую или деревянную опалубку;
 сократить срок строительства на 25%;
 уменьшить строительную высоту на 10%;
 повысить безопасность труда и пожарную безопасность на стадии
монтажа;
 увеличить жесткость перекрытий здания при действии горизонтальных
нагрузок;
 разместить коммуникации в гофрах профнастила и т.д.
15
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Сравнение технико-экономических
характеристик СЖБ плиты с
профнастилом и традиционной Ж/Б
плитой
Источник: технический отчет ООО «Курсор-Холдинг», 2011г.
Примечание: размер плит перекрытия - 1,2х6,0 м.
16
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Варианты профнастила для
сталежелезобетонных перекрытий с
различными выштамповками
17
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Варианты сталежелезобетонных
перекрытий, разработанных в России и
зарубежных странах мира
Конструкции ComFlor100,
ComFlor210
разработки компании TATA Steel
Сталежелезобетонное
перекрытие с
профнастилом типа
СКН90Z разработки
Группы предприятий
«Стальные конструкции»
Конструкция Cofrastra
Décibel разработки компании
Arcelor Mittal
18
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Варианты сталежелезобетонных
перекрытий, разработанных в России и
зарубежных странах мира
Конструкция Hoesch Additiv Decke®
разработки компании ThyssenKrupp
Bausysteme
Конструкция Multidesk
разработки компании Kingspan
19
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Огнестойкость СЖБ плиты с
профнастилом
При испытании на огнестойкость СЖБ плита с профнастилом показала время
сохранения несущей способности и устойчивость до наступления предельного
состояния по критерию REI в 91 мин.
20
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
Нормативные документы СЖБ плит с
профнастилом
БАУ – ДС
Стандарта организации ГП «Стальные конструкции»
На проектирование
СТО 57398459-035-2014
СТО 57398459-002-2011
На монтаж
СТО 57398459-003-2013
21
BAU – DS
Расчет сталежелезобетонных плит с
профнастилом
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Расчет сталежелезобетонных плит с профнастилом
На стадии возведения
(до набора кубиковой прочности
бетона равной 10 МПа)
несущей конструкцией является
стальной профнастил
 Расчет на прочность;
 Расчет на устойчивость стенок
гофров настила;
 Расчет прогиба
На стадии эксплуатации
несущей конструкцией является железобетонная
плита со внешней рабочей арматурой (профнастил)
По первой группе предельных состояний:
 Расчет прочности по нормальным и наклонным
сечениям;
 Расчет по условию обеспечения сцепления
настила с бетоном.
По второй группе предельных состояний:
 расчет на образование и раскрытие нормальных
и наклонных трещин;
 определение прогиба плиты.
22
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Испытание СЖБ плиты на
несущую способность
с анкерными упорами и без них
Приварка
Стад-болта с
диаметром 10 мм, и
длиной -100 мм
Размеры плиты : 120x600x2200 мм
Тип профнастила: СКН50Z-600-0,8.
Испытание проводилось на чистый изгиб по однопролетной схеме пролетом 2,0 м.
23
Результаты испытании СЖБ плиты
во время возведения
(бетонирования)
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
В Еврокоде 4 и уже в новом СП 266.1325800.2016 начальные прогибы добавляются к
экспуатационным прогибам.
10,0
Прогиб, мм
8,0
6,0
4,0
2,0
0,0
0
1
2
3
4
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 21 28
Время, дни
Среднее арифм. П-1 и П-4
Среднее арифм. П-2 и П-3
Начальный прогиб профнастила из монтажной нагрузки и нагрузки собственного веса
при наборе прочности бетона не уменьшается, а наоборот – увеличивается
незначительно, независимо от типа подкрепления профилированного настила к опорам.
24
Результаты испытании СЖБ плиты
во время возведения
(бетонирования)
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
И в российских нормах и в Еврокоде 4 начальные напряжения в стадии эксплуатации не
учитываются.
Напряжение, кН/см2
15,00
10,00
5,00
0,00
-5,00
-10,00
-15,00
0
1
2
3
4
5
6 7 8 9
Время, дни
Среднее арифм. П-1 и П-4 (верхняя полка)
Среднее арифм. П-1 и П-4 (нижняя полка)
10 11 12 13 14 21 28
Среднее арифм. П-2 и П-3 (верхняя полка)
Среднее арифм. П-2 и П-3 (нижняя полка)
Начальные напряжения в нижних и верхних полках профнастила менялись
незначительно во время набора прочности и соответственно должны быть учтены во
время расчета СЖБ плиты во время эксплуатации.
25
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Учет начальных напряжений при
расчете СЖБ плиты во время
эксплуатации
а) Начальные напряжения на верхней полке
профнастила меняют знак во время
эксплуатации,
а
на
нижней
полке
увеличиваются растягивающие напряжения.
б)
Напряжения
от
эксплуатационных
нагрузок добавляются на начальных.
в) Как и в случае а).
26
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
Выводы
 Анкерные упоры и профнастил в СЖБ плитах можно применять не только как
конструктив, а как рабочий элемент конструкции;
 Гибкие анкерные упоры являются лучшей конструкцией объединения стали и
железобетона благодаря экономичности производства, простоты приварки и
хорошей несущей способности.
 Необходимо учитывать начальные напряжения и прогибы, возникающие во время
возведения монолитных СЖБ плит с профнастилом при расчете плиты во время
эксплуатации;
 Применение анкерных упоров в СЖБ плитах увеличивает несущую способность
1.5 раза.
 В СЖБ плитах рекомендуется применять профнастил с выштампованными
рифами на стенках типа «змейка».
27
BAU – DS
Dienstleistungen und Service
Услуги и сервис
БАУ – ДС
СПАСИБО
Йохен Шольц:
info@bau-ds.ru
www.bau-ds.ru
Севак Арутюнян:
sevak.harutyunyan@mail.ru
sk@proflist.ru
www.proflist.ru
28
Скачать
Случайные карточки
Каталог карточек