Статья в журнале «Проектирование и строительство в Сибири»



Скачать 461,09 Kb.
Дата31.07.2017
Размер461,09 Kb.
Статья в журнале «Проектирование и строительство в Сибири» №4, 2008


СЕЙСМОСТОЙКОСТЬ системы КБК ПОДТВЕРЖДЕНА ИСПЫТАНИЯМИ
Конструкции безригельного каркаса «КБК» предназначены для применения в различных регионах России, в том числе в районах с сейсмичностью 7-9 баллов. Ориентировочная область применения «КБК» для строительства многоэтажных зданий в сейсмических районах приведена в документации КБК (сертификат соответствия № РОСС RU.CP48.C00047 от 05.04.2007г.)

Для оценки и подтверждения пригодности системы на основе конструкций безригельного каркаса для строительства в сейсмических районах с 22 по 29 августа 2008 года по заказу ООО ПЦ «КУБ-Сибирь» в г. Перми проведены статические и динамические испытания фрагментов здания из элементов на основе системы «КБК» в натуральную величину с целью ее обоснованного применения в строительстве на площадках сейсмичностью 7-9 баллов по шкале MSK-64.



Испытания были проведены Некоммерческой организацией «Российская Ассоциация по сейсмостойкому строительству и защите от природных и техногенных воздействий» (НО РАСС) при участии ОАО "12 Военпроект" (г.Новосибирск), ООО «КБК-Урал» (г.Пермь), ФГУП «ЦПО» при Спецстрое России (г.Воронеж).

На испытания также были приглашены представители ГАСН Пермского края.

Оценке были подвергнуты принципиальные технические решения зданий на основе конструктивной системы «КБК» - конструкции безригельного каркаса для многоэтажных жилых и общественных зданий. Особое внимание было уделено исследованию работы узлов соединений колонн между собой и с плоским безригельным перекрытием при различных видах силовых воздействий: статическом и динамическом.

Подготовка к проведению испытаний длилась около года. За это время специалистами НО РАСС во главе с академиком Российской академии архитектуры и строительных наук Я.М.Айзенбергом была разработана и рассчитана программа испытаний. 12 Военпроектом запроектированы, а на территории завода ООО «КУБ-Стройкомплекс» построены два трехэтажных фрагмента здания на основе системы «КБК».

Фрагменты здания для испытаний были скомпонованы таким образом, чтобы иметь возможность комплексно проводить поэтапное нагружение фрагментов по этажам; статические испытания фрагментов с различными соотношения жесткостей каркаса и элементов, воспринимающих горизонтальные нагрузки; динамические испытания каркаса по рамной и рамно-связевой схеме.

В основу компоновки двух опытных фрагментов безригельного каркаса положено планировочное решение 3-х-этажной блок-секции. Фрагменты 1 и 2 имеют размеры в плане 6 х 12 метров и располагаются на фундаментной плите. Расстояние между фрагментами составило 1,5 метра и позволило разместить в этом габарите гидравлические домкраты для проведения испытаний фрагментов в режиме знакопеременного статического нагружения.



В первом фрагменте горизонтальные усилия воспринимались железобетонными связями, во втором фрагменте - путем устройства железобетонных диафрагм жесткости.

Фрагменты обладают различной жесткостью в горизонтальном направлении.



К испытаниям приступили после набора прочности фрагметов. Оценка прочности и жесткости конструкции перекрытия проводилась как в вертикальном направлении, так и в своей плоскости в статическом и динамическом режимах нагружения.

Рисунок 1 - Общий вид фрагментов (в процессе испытаний)



Рисунок 2 - Схема испытаний фрагментов с обозначением конструктивных элементов

и силовых установок

Для статического нагружения фрагментов использовались гидравлические домкраты с усилием до 200 тонн. В динамических испытаниях мощные вибраторы устанавливались на покрытии каждого из фрагментов.

В качестве возбудителя гармонического динамического воздействия был использован вибровозбудитель вынужденных колебаний, представляющий собой вибрационную машину инерционного действия ВИД – 12У.

Трехэтажный фрагмент с жесткостями в виде раскосных связей был доведен до предельного состояния.

Экспериментальные исследования проводились параллельно с численным моделированием и сравнением полученных в результате данных для корректировки принятой расчетной схемы фрагмента, с последующим применением полученных данных на объекты большей высоты.

В ходе испытаний узлы соединения колонн между собой и с плоским безригельным перекрытием, а также соединения перекрытий между собой при максимальных нагрузках предельного состояния не достигли.

Прочностные характеристики, при равных нагрузках, фрагмента с диафрагмами жесткости более устойчивы, чем фрагмента с железобетонными связями жесткости.

По предварительным выводам, специалисты НО РАСС характеризуют систему КБК как пригодную для строительства в сейсмических районах и рекомендуют ее к использованию.
1. В результате комплексных испытаний фрагмента здания на основе элементов «КБК» - конструкций безригельного каркаса, реализованных в г. Перми на заводе ЖБИ ООО «КУБ – Стройкомплекс»:

- исследованы общие закономерности деформирования фрагмента, его конструкций, узлов соединений колонн между собой и с плоским безригельным перекрытием при различных видах (статическом и динамическом) и уровнях приложения силовых воздействий;

- выполнена принципиальная оценка фактической работы конструкции сборно-монолитного перекрытия в вертикальном направлении и в своей плоскости;



- получены зависимости динамических характеристик фрагментов (периоды собственных колебаний, декремент) для различных уровней статического и динамического нагружения (деформирования);

- проведен сравнительный анализ эффективности принятых технических решений безригельного каркаса по восприятию горизонтальных нагрузок:

с использованием связей;

с устройством диафрагм жесткости.

2. Фрагменты для испытаний были скомпонованы таким образом, что позволили получить:

- поэтажные диаграммы деформирования фрагмента;

- сравнимые между собой показатели действующих нагрузок и соответствующих им перемещений для фрагментов с различными соотношения жесткостей каркаса и элементов, воспринимающих горизонтальные нагрузки;

- динамические характеристики каркаса по рамной и рамно-связевой схеме, при различном уровне повреждений.

3. Экспериментальные исследования проводились параллельно с численным моделированием и сравнением полученных в результате данных для корректировки принятой расчетной схемы фрагмента, с последующей аппроксимацией полученных данных на объекты большей высоты.

4. Результаты испытаний и последующего анализа подтвердили:

- пониженный (в 2,0 – 2,5 раза), в сравнении с нормативными значениями (5%), уровень затухания конструкции каркаса на основе элементов системы «КБК»;

- достаточную надежность и принципиальную возможность использования принятой в «КБК» конструкции узла соединений колонн и перекрытий, а также перекрытий между собой для строительства в сейсмических районах Российской Федерации, при обеспечении надлежащего качества их исполнения;

- необходимость проведения расчетного анализа зданий при пониженном затухании, с учетом податливости перекрытий.

Кроме того, выявлена неэффективность принятого в системе «КБК» устройства железобетонных связей для восприятия сейсмических нагрузок более высокого уровня, а также для зданий большей высоты, для которых диафрагмы жесткости рекомендуется устраивать в традиционной для сейсмических районов постановке (строго между колоннами).

5. Как показывается практика, сейсмостойкость зданий, запроектированных и построенных на основе системы «КБК» сильно зависит от качества проектирования и строительства. Поэтому ее внедрение при условиях, отличных от выше указанных, должно осуществляться путем:

- строительства экспериментальных объектов, при обязательном научно-техническом сопровождении специализированной научно-исследовательской организации в области сейсмостойкого строительства;

- введения единой для всех участников процесса системы «коллективной ответственности», которая реализуется на единой научно-методологической основе путем установления соответствующих требований (стандартов) к проектированию и строительству, включая сертификацию (аттестацию) специалистов (организаций).


Таким образом, в г.Перми с участием научно-исследовательских, проектных и строительных организаций проведены уникальные по масштабу и привлеченным научным силам экспериментально-теоретические исследования сейсмостойкости безригельного каркаса КБК. Результаты испытаний позволят оценить и подтвердить соответствие конструкций безригельного каркаса «КБК» для применения в строительстве в сейсмических районах.
Детальный отчет по результатам эксперимента с графическими материалами и общие принципы построения системы «коллективной ответственности» будут опубликованы в очередном номере журнала «Проектирование и строительство в Сибири» и «Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений» № 6/2008.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница