Сборные железобетонные конструкции: типы, аксессуары и конструкция- Ningbo Wewin Magnetics Co., Ltd

Контент

1 Что такое сборные железобетонные конструкции и почему они доминируют в современном строительстве
2 Как производятся сборные железобетонные конструкции
3 Основные типы сборных железобетонных элементов и их применение
4 Аксессуары для сборного железобетона: оборудование, которое делает возможным строительство конструкций
5 Структурные связи в сборных железобетонных конструкциях
6 Преимущества графика: как сборные железобетонные конструкции сокращают сроки проекта
7 Сборные железобетонные конструкции и монолитные: прямое сравнение
8 Предварительно напряженный сборный железобетон: как работает предварительное и последующее напряжение
9 Сейсмическое проектирование сборных железобетонных конструкций
10 Распространенные ошибки в спецификации аксессуаров для сборного железобетона и как их избежать
11 Устойчивость в сборных железобетонных конструкциях
12 Обеспечение качества сборных железобетонных конструкций и аксессуаров
- 12.1 Внутренний контроль качества: что проверяется на каждом этапе
- 12.2 Сторонняя проверка во время монтажа

Что такое сборные железобетонные конструкции и почему они доминируют в современном строительстве

Сборные железобетонные конструкции — это строительные компоненты — стены, балки, колонны, плиты и т. д. — которые производятся в контролируемых заводских условиях перед транспортировкой и сборкой на месте. Результатом является метод строительства, который неизменно превосходит традиционный монолитный бетон по скорости, качеству и предсказуемости затрат. В настоящее время более 60% крупномасштабных инфраструктурных проектов в Европе и Северной Америке используют сборный железобетон в качестве основной конструктивной системы. , и эта цифра продолжает расти по мере сокращения сроков реализации проекта и роста затрат на рабочую силу.

Причина, по которой сборные железобетонные конструкции стали основой складов, гаражей, мостов, стадионов и многоэтажных жилых домов, проста: когда бетон затвердевает на заводе при точном контроле температуры и влажности, его прочность на сжатие обычно достигает от 5000 до 8000 фунтов на квадратный дюйм — значительно выше давления от 3000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм, типичного для бетона, залитого на месте. Каждый элемент, который удерживает эти компоненты на месте, каждая закладная пластина, анкерный болт, петлевая вставка и подъемное устройство, подпадает под широкую категорию аксессуаров для сборного железобетона, и выбор правильных аксессуаров так же важен, как и сама конструкция смеси.

Ключевой вывод: заводское производство = более жесткие допуски, более быстрые сроки, более прочная конечная конструкция.

Как производятся сборные железобетонные конструкции

Производство сборных железобетонных конструкций следует строгой последовательности, которая устраняет большинство переменных, которые мешают заливке бетона на месте. Понимание каждого этапа проясняет, почему этот метод дает такие стабильные результаты и почему выбор аксессуаров из сборного железобетона на этапе проектирования, а не во время строительства, не подлежит обсуждению.

Этап 1 — Подготовка формы и размещение армирования

Стальные формы, часто обрабатываемые с допуском ±1/16 дюйма, очищаются, смазываются маслом и собираются. Арматурные стальные каркасы изготавливаются заводским способом и устанавливаются внутри. На этом этапе все встроено аксессуары для сборного железобетона — подъемные анкеры, соединительные вставки, гильзы для электрокабелей и конструкционные сварные пластины — установлены и закреплены. до заливки бетона. Любой элемент, который должен находиться в готовом элементе, должен быть помещен сейчас; его последующее добавление требует удаления сердцевины или резки, что нарушает структурную целостность.

Этап 2 — Приготовление и укладка бетона

В конструкциях бетонных смесей для заводов по производству сборных железобетонных изделий обычно используется соотношение воды и цемента от 0,35 до 0,45, что значительно ниже, чем в полевых смесях, для достижения высокой ранней прочности. Внутренняя вибрация уплотняет бетон вокруг арматурного каркаса и закладных аксессуаров. Некоторые заводы используют внешнюю вибрацию стола для тонких архитектурных панелей, чтобы устранить поверхностные пустоты без внутренних вибраторов, которые могут сместить тонкий бетон защитного покрытия.

Этап 3 — Лечение

Заводы по производству сборных железобетонных изделий используют покрытия паровой, термической и ускоренной удержания влаги. 70% проектной прочности в течение 18–24 часов. . Именно такой быстрый набор прочности позволяет извлекать элементы из форм и укладывать их на складе в течение одной производственной смены — цикл, невозможный при заливке бетона на месте, и для достижения полной расчетной прочности в условиях окружающей среды требуется 28 дней.

Этап 4 — Контроль качества, отделка и хранение на складе

Прежде чем какой-либо элемент покинет литейный станок, проверки размеров, осмотр поверхности и аудит оборудования подтверждают, что все аксессуары сборного железобетона присутствуют, правильно расположены и не повреждены. Затем элементы складируются на деревянном складе на складе в соответствии с очередностью доставки в ожидании окна транспортировки и монтажа.

Основные типы сборных железобетонных элементов и их применение

Сборные железобетонные конструкции включают в себя широкое семейство типов элементов, каждый из которых спроектирован для определенной конструктивной роли. Ниже приведен обзор наиболее распространенных категорий, зданий и инфраструктуры, которые они обслуживают, а также типичных пролетов или номинальных нагрузок.

Двустворчатые плиты

Используется для парковочных конструкций и складских полов. Стандартные пролеты от 40 до 80 футов и глубина от 24 до 34 дюймов. Грузоподъемность обычно составляет от 40 до 100 фунтов на квадратный фут наложенной динамической нагрузки.

Пустотелые доски

Рабочая лошадка для напольных систем в жилых и офисных помещениях. Стандартная ширина 4 и 8 футов, глубина от 6 до 16 дюймов, пролеты от 20 до 50 футов. Пустоты уменьшают собственную нагрузку, сохраняя при этом глубину конструкции.

Сборные колонны и балки

Прямоугольные и Г-образные колонны размером от 12х12 до 24х24 дюймов. Балки перевернутой Тавры, прямоугольные балки и перемычки образуют моментную раму или свободно опирающуюся гравитационную систему.

Сборные стеновые панели

Массивные, изолированные сэндвич-панели и архитектурные панели толщиной от 5 до 12 дюймов. Используется в качестве несущих стен, работающих на сдвиг, или ненесущей облицовки. Достигает значений R от 20 до 30 с изоляционным слоем из пеноматериала.

Мостовые балки

Двутавровые и луковичные балки AASHTO для автодорожных мостов. Пролеты от 60 до 160 футов. Высокопроизводительные бетонные смеси с давлением от 8 000 до 12 000 фунтов на квадратный дюйм являются стандартными для мостов с длинными пролетами.

Сборные лестницы и площадки

Полные лестничные марши отлиты как отдельные блоки с цельными площадками. Устраняет сложную опалубку и сокращает время установки лестницы с нескольких дней до часов, используя только кран и аксессуары из сборного железобетона для соединения.

Аксессуары для сборного железобетона: оборудование, которое делает возможным строительство конструкций

Независимо от того, насколько точно спроектирован и отлит бетонный элемент, именно аксессуары из сборного железобетона, встроенные в него, определяют, как этот элемент можно поднимать, транспортировать, соединять и интегрировать в целостную конструкцию. Аксессуары для сборного железобетона охватывают широкий спектр типов оборудования, и каждая категория имеет определенные номинальные нагрузки, требования к установке и соображения совместимости.

Распространенные аксессуары для сборного железобетона по категориям, функциям и типичному диапазону нагрузок
Категория аксессуаров	Функция	Типичная рабочая нагрузка	Материал
Подъемные анкеры (манжета, петля, катушка)	Временный подъем во время зачистки и монтажа	От 1 до 60 тонн на якорь	Ковкий чугун, кованая сталь
Закладные и приварные пластины	Постоянные конструктивные связи между элементами	От 10 до 200 тысяч фунтов на тарелку	Сталь A36/A572, горячеоцинкованная или нержавеющая
Катушки стержни и катушки болты	Регулируемые на месте соединения, крепление обшивки	От 5 до 30 тысяч фунтов на удочку	Оцинкованная или нержавеющая сталь
Подшипники	Передача нагрузки и поглощение допусков в гнездах подшипников	Напряжение сжатия от 800 до 1500 фунтов на квадратный дюйм	Неопрен, ПЭВП, эластомер, армированный волокном.
Петлевые вставки и вставки с расширяющимся конусом	Точки крепления для дополнительного крепления, фасадной фурнитуры	От 500 фунтов до 5 тонн	Ковкий чугун, стальная проволока
Предварительное напряжение прядей и оборудование для последующего натяжения	Предварительное сжатие бетона для противодействия изгибающим напряжениям	Прядь 270 тысяч фунтов на квадратный дюйм, поднятая до 70–75% UTS.	Прядь низкой релаксации Grade 270

Подъемные анкеры: размеры и факторы безопасности

Подъемные анкеры являются одними из наиболее тщательно изучаемых аксессуаров из сборного железобетона, поскольку выход из строя во время зачистки или монтажа сразу же приводит к катастрофе. Предел рабочей нагрузки (WLL) любого подъемного якоря должен учитывать динамический коэффициент воздействия во время подъема крана — обычно минимальный коэффициент безопасности 4:1 применяется к режимам разрушения бетона и стали при растяжении. Для сборной стеновой панели весом 20 тонн это означает, что анкерная система должна быть рассчитана на минимальную пробную нагрузку 80 тонн, а не только на статический вес панели. Угол такелажа также снижает грузоподъемность: угол стропы в 60 градусов от вертикали снижает допустимую нагрузку на ногу примерно до 87% от номинальной вертикальной нагрузки, а угол в 30 градусов снижает ее до 50%.

Закладные пластины: философия соединения в сборных каркасах

Структурные соединения между сборными железобетонными элементами почти полностью основаны на закладных пластинах, приваренных к арматурным анкерам или шпилькам Нельсона. Конструкция этих пластин соответствует рекомендациям AISC и PCI, при этом особое внимание уделяется выдергиванию в натянутых соединениях и сдвиговому трению в плоскостях сопряжения. Правильно спроектированное соединение сварных пластин в сборной конструкции парковки может выдержать сдвиг в 150 тысяч фунтов на стыке балки и колонны. с пластиной размером всего 8×8 дюймов — при условии, что набор прокладок, затирочный карман и сварной шов выполнены в соответствии со спецификацией. Оцинковка этих пластин в соответствии с ASTM A123 (минимум 3,9 унций/фут²) увеличивает срок службы от коррозии в открытых или морских средах.

Подшипники: допуски и долговечность

Каждая сборная балка, двутавр и пустотная плита опирается на опорную подушку, которая одновременно передает вертикальную нагрузку и компенсирует тепловые и усадочные движения, возникающие в течение срока службы конструкции. Неопреновые подушечки твердостью от 50 до 60 дюрометров являются наиболее распространенным выбором, со стандартными размерами от 4 × 6 дюймов до 8 × 12 дюймов и толщиной от 3/8 до 3/4 дюйма. Таблицы PCI Design Handbook показывают, что неопреновая подушка размером 6 × 9 дюймов и толщиной 1/2 дюйма может выдерживать горизонтальное перемещение до 0,5 дюйма. сохраняя при этом достаточную жесткость при сжатии. Подушки из ПЭВП все чаще используются в мостах, где требуется низкое трение, чтобы обеспечить тепловое расширение без образования сдерживающих сил в надстройке.

Структурные связи в сборных железобетонных конструкциях

Система соединений – это то место, где сборные железобетонные конструкции либо работают, либо выходят из строя. В отличие от стальных каркасов, где соединения выполняются с помощью болтов и сварных швов на открытом воздухе, соединения сборных железобетонных конструкций часто включают в себя замкнутые пространства, карманы для раствора и встроенное оборудование, которое невозможно проверить после заливки цементным раствором. Поэтому правильное подключение с первого раза не подлежит обсуждению.

Проектирование соединений сборных железобетонных конструкций регулируется тремя основными принципами:

Просто опирающиеся гравитационные системы — балки опираются на кронштейны или уголки ригелей, передающие только вертикальную нагрузку. Простой, быстровозводимый и устойчивый к дифференциальной осадке. Используется в подавляющем большинстве одноэтажных промышленных зданий и парковочных сооружений.
Моментопрочные рамы — соединения колонны с колонной и балки с колонной обеспечивают моментоустойчивость за счет последующего натяжения, зацементированных муфт из арматурных стержней или сварных сборок пластин. Обеспечивает контроль бокового сноса, сравнимый с монолитными рамами по сейсмической и ветровой устойчивости.
Гибридные системы — гравитационные нагрузки воспринимаются простыми подшипниками, боковые нагрузки воспринимаются отдельной сдвиговой стенкой или ядром моментной рамы. Наиболее распространенный подход для жилых и многофункциональных сборных зданий средней этажности от 5 до 15 этажей.

Качество затирки соединений, в частности, во многом зависит от выбора и размещения аксессуаров из сборного железобетона. Муфта с цементным раствором, используемая для соединения двух отрезков арматуры поперек стыка, должна быть выровнена с точностью до ± 1/8 дюйма, чтобы стержень мог правильно войти во время монтажа. Любое несоосность, обнаруженное на месте, обычно требует дорогостоящего исправления с использованием механических анкеров или заливки эпоксидной смолы, что снижает пластичность соединения по сравнению с первоначальным проектным замыслом.

±1/8" Макс. допуск на несоосность муфты

4:1 Минимальный коэффициент запаса прочности подъемного якоря

28 дней Отверждение заливки на месте по сравнению с 18–24 часами сборного железобетона

8000 фунтов на квадратный дюйм Типичная прочность на сжатие сборного железобетона HPC

Преимущества графика: как сборные железобетонные конструкции сокращают сроки проекта

Единственным наиболее убедительным аргументом в пользу сборных железобетонных конструкций в коммерческих и инфраструктурных проектах является сжатие графика строительства. Изготовление элементов происходит параллельно с подготовкой площадки — пока выкапывают и заливают фундамент, завод сборных железобетонных изделий одновременно изготавливает каркас конструкции. Такое перекрытие обычно спасает От 4 до 8 недель на проект среднего размера по сравнению с последовательным графиком монолитного монтажа.

Недели 1–4: Проектирование и утверждение рабочих чертежей

Зарегистрированный инженер и зарегистрированный инженер по сборным железобетонным изделиям совместно работают над деталями соединений, местами встраивания и графиками аксессуаров для сборного железобетона. Каждый аксессуар рисуется, измеряется и указывается на рабочих чертежах перед сборкой единой формы.

Недели 5–12: Растениеводство

Полный цикл производства. Завод по производству сборных железобетонных изделий среднего размера, производящий от 500 до 800 кубических ярдов в неделю, может изготовить каркас для склада площадью 200 000 квадратных футов за 6-8 недель. Элементам присвоены серийные номера и они упорядочены для доставки.

Недели 8–14: Фундамент объекта (параллельно)

Пока завод работает, бригада на объекте заливает фундаменты, балки и опоры колонн. Шаблоны анкерных болтов, созданные на основе чертежей цеха сборных железобетонных конструкций, гарантируют, что опорные плиты колонны и патрубковые соединения будут выровнены при доставке элементов.

Недели 13–18: эрекция.

Хорошо организованная монтажная бригада с одним 150-тонным гусеничным краном способна установить от 20 до 40 крупных элементов в день. Пятиэтажная парковка на 1200 мест может быть структурно завершена за 10–14 рабочих дней. времени крана — скорость, которую невозможно достичь с помощью монолитных методов.

Недели 18–22: Затирка, сварка и отделка.

Полевые бригады выполняют заливку соединений, сварку закладных пластин, герметизацию швов и любую архитектурную отделку. Конструкция полностью закрыта и защищена от атмосферных воздействий намного раньше, чем аналогичная монолитная конструкция.

Сборные железобетонные конструкции и монолитные: прямое сравнение

Выбор между сборным железобетоном и монолитным бетоном никогда не бывает простым, но следующее сравнение охватывает размеры, наиболее важные для владельцев, подрядчиков и инженеров-строителей, принимающих это решение.

Сборный железобетон и монолитный бетон: ключевые показатели эффективности
Размерность	Сборный железобетон	Монолитный бетон
Прочность на сжатие	типичное давление 5 000–12 000 фунтов на квадратный дюйм	типичное давление 3000–5000 фунтов на квадратный дюйм
Размерностьal Tolerance	От ±1/8 до ±1/4 дюйма	От ±1/4 до ±3/4 дюйма
График (структурный каркас, склад на 200 тыс. футов)	эрекция 10–14 дней	8–14 недель формования/заливки
Зависимость от погоды	Низкая — отверждение производится на заводе	Высокая — холодная и жаркая погода требуют защиты.
Гибкость дизайна	Повторяющаяся геометрия оптимальна; нестандартные формы возможны за дополнительную плату	Высокая гибкость для сложной, изогнутой или неправильной геометрии.
Работа на объекте	Низкая — в основном крановые и связные бригады.	Высокая — формовка, укладка, отделка, зачистка
Контроль качества	Сертификация завода PCI, ежедневное тестирование контроля качества	Зависит от полевых условий и присутствия инспектора

Предварительно напряженный сборный железобетон: как работает предварительное и последующее напряжение

Сочетание предварительного напряжения и сборного железобетона является одним из самых мощных инструментов в проектировании конструкций. Предварительно сжимая бетон перед приложением рабочих нагрузок, инженеры могут эффективно устранить растрескивание при растяжении — основной способ разрушения бетона — и добиться пролетов, которые были бы структурно невозможны или экономически непрактичны при использовании традиционно армированных секций.

Предварительное натяжение: стандартный подход к сборному железобетону

В предварительно напряженном сборном железобетоне перед заливкой бетона между опорами на концах бетонного основания натягивают высокопрочные стальные пряди. Пряди — обычно класса 270 с низким уровнем релаксации, диаметром 0,5 или 0,6 дюйма — подтягиваются до примерно 70% предельной прочности на разрыв, или примерно 189 000 фунтов на квадратный дюйм. . Затем вокруг натянутых прядей заливается бетон. Когда бетон достигает достаточной прочности, пряди высвобождаются, и предварительное сжатие передается элементу посредством сцепления. Этот метод используется для производства пустотных плит, двутавров, мостовых балок и предварительно напряженных стеновых панелей практически на всех заводах сборного железобетона в мире.

Пост-напряжение сборных железобетонных элементов

Оборудование для последующего натяжения — воздуховоды, анкеры, муфты и раструбные пластины — представляет собой специализированную категорию аксессуаров из сборного железобетона, используемых, когда необходимо применить предварительное напряжение после того, как элемент был установлен, или когда элементы из нескольких сборных сегментов должны быть соединены в единый конструктивный элемент. Например, в конструкции сегментного моста используются сборные железобетонные сегменты, обычно длиной от 8 до 12 футов, которые собираются, а затем подвергаются дополнительному натяжению в непрерывные балки длиной от 200 до 400 футов. Каждое сухожилие после натяжения может выдерживать усилие предварительного напряжения от 300 до 1500 тысяч фунтов. в зависимости от количества прядей и геометрии.

Долгосрочные потери до напряжения

Инженеры должны учитывать потери предварительного напряжения при выборе размеров прядей и определении начальной нагрузки при подъеме. Основными источниками потерь в течение срока службы предварительно напряженного элемента являются:

Эластическое укорочение — немедленная потеря при отпускании прядей, обычно от 6 до 8% от первоначального предварительного напряжения для предварительно натянутых элементов.
Ползучесть — зависящая от времени деформация под постоянной нагрузкой, составляющая от 5 до 12% эффективного предварительного напряжения в течение 50-летнего срока службы.
Усадка — уменьшение объема по мере высыхания бетона, что приводит к дополнительным потерям от 4 до 8%
Стальная релаксация — постепенная потеря напряжения прядей при постоянной нагрузке, примерно 2% для прядей с низкой релаксацией за 50 лет.

Общие долгосрочные потери обычно составляют от 15 до 25% от первоначальной подъемной силы. Это означает, что прядь, поднятая до 33 000 фунтов, должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать эффективное предварительное напряжение от 25 000 до 28 000 фунтов на протяжении всего расчетного срока службы, а конструкция секции должна учитывать уменьшенное предварительное сжатие при расчете моментов разрушения и прогибов.

Сейсмическое проектирование сборных железобетонных конструкций

Поведение сборных железобетонных конструкций при сейсмических нагрузках интенсивно изучалось после землетрясения в Сан-Фернандо 1971 года и землетрясения в Нортридже 1994 года, которые выявили слабые места в ранних сборных парковочных конструкциях. Инженерное сообщество отреагировало крупными достижениями в проектировании соединений, детализации диафрагм и программах сейсмических испытаний — в первую очередь исследовательской программой PRESSS (PREcast Seismic Structural Systems), которая осуществлялась с 1991 по 2001 год.

Программа PRESSS продемонстрировала, что правильно детализированные сборные системы могут соответствовать или превосходить пластичность монолитных железобетонных каркасов. В системе сочлененных стен, разработанной в PRESSS, использовалось несвязанное пост-напряжение через сборные стеновые панели, работающие на сдвиг, чтобы обеспечить эгоцентричное поведение — здание раскачивается на границе раздела стена-фундамент под действием сейсмической нагрузки, но возвращается в вертикальное положение после прекращения землетрясения с минимальным остаточным дрейфом. Полная пятиэтажная сборная конструкция была испытана на 60% от полного масштаба в Структурной лаборатории Калифорнийского университета в Сан-Диего и продемонстрировала остаточные дрейфы менее 0,1% после испытаний при сейсмических движениях проектного уровня.

Текущие положения ASCE 7 и ACI 318 допускают использование сборных железобетонных конструкций в категории сейсмического проектирования D (высокая сейсмичность) при условии, что соединения и диафрагмы детализированы так, чтобы соответствовать пластичному сборному железобетонному каркасу со специальным моментом или сборным специальным системам стен, работающих на сдвиг. Ключевые требования включают в себя:

Перед использованием в строительстве залитые муфтовые соединения должны продемонстрировать 125 % предела текучести стержня при испытаниях на растяжение.
Сборные мембранные соединения должны быть спроектированы с использованием метода сейсмического проектирования диафрагмы (DSDM) с коэффициентом усиления силы от 1,0 до 1,5 в зависимости от классификации диафрагмы.
Соединения пояса и коллектора вдоль кромок диафрагмы подвергаются усиленным силам диафрагмы, которые часто определяют размеры сборных железобетонных аксессуаров в местах стыков между панелями.
Все аксессуары из сборного железобетона в сейсмостойкой системе должны быть рассчитаны на ожидаемую прочность материала и коэффициент сверхпрочности омега-ноль, указанный в ASCE 7, таблица 12.2-1.

Распространенные ошибки в спецификации аксессуаров для сборного железобетона и как их избежать

Опытные инженеры по сборному железобетону и подрядчики постоянно выявляют одни и те же категории ошибок в проектах, которые приводят к проблемам на местах, затратам на исправление или задержкам графика. Большинство из них восходят к спецификациям аксессуаров и координационным решениям, принятым во время проектирования — задолго до заливки бетона.

Выбор аксессуаров без проверки бетонного покрытия

Распространенной ошибкой является выбор подъемного анкера, который на требуемой глубине заделки конфликтует с арматурным каркасом или каналом последующего натяжения. Необходимо поддерживать минимальное бетонное покрытие над любыми аксессуарами из сборного железобетона. при указанном минимуме — обычно 1 дюйм для сформированных поверхностей при внутреннем воздействии и до 2 дюймов в агрессивных или морских средах. Прежде чем отправлять рабочие чертежи на утверждение, сверьте размеры принадлежностей с компоновкой арматуры в 3D BIM.

Использование несовместимого оборудования от разных поставщиков.

Подъемные системы — якорь плюс подъемная муфта — выполнены в виде согласованных пар. Использование муфты поставщика А с анкером поставщика Б приводит к аннулированию номинальной нагрузки обоих компонентов. Каждая спецификация аксессуаров для сборного железобетона должна требовать, чтобы подъемные системы представляли собой комплекты от одного производителя. , с документацией по нагрузочному тестированию, предоставленной для учета проекта.

Отсутствие защиты от коррозии в спецификации проекта

Закладные и сварные пластины, изготовленные из простой стали A36, быстро подвергаются коррозии при любом открытом или наружном применении. Горячее цинкование по стандарту ASTM A123 увеличивает срок службы от коррозии на 30–50 лет. при типичном воздействии на открытом воздухе. В морских зонах брызг используйте оборудование из нержавеющей стали типа 316 или с эпоксидным покрытием с документированным процессом обеспечения качества для обеспечения непрерывности покрытия.

Несостыковка технических рукавов с элементами конструкции.

Электропроводка, сантехнические рукава и механические проходки, встроенные в сборные железобетонные аксессуары, должны быть согласованы с инженером-строителем до утверждения рабочего чертежа. 6-дюймовое отверстие в стенке предварительно напряженной двутавровой трубы должно быть проанализировано на предмет уменьшения сдвига; несогласованное проникновение, обнаруженное после отливки элементов, обычно требует дорогостоящих внешних усиливающих лент или замены элемента.

Пропуск проверки эрекции всухую

В сложных сборных конструкциях, особенно в тех, для которых требуются моментные соединения, требующие приваривания закладных пластин, пробный анализ компоновки аксессуаров по сравнению с моделью конструкции выявляет конфликты центровки еще до начала монтажа. Обнаружение несоосности в 1 дюйм между двумя сварными пластинами на земле стоит минут; обнаружение его на высоте 50 футов требует нескольких дней и значительных затрат на доработку.

Не учет прочности на зачистку при выборе анкеров

Подъемные анкеры необходимо оценивать по прочности бетона на момент зачистки, а не по расчетной прочности в течение 28 дней. Если элемент будет снят через 16 часов, прочность бетона может составлять всего от 2500 до 3000 фунтов на квадратный дюйм. Таблицы пропускной способности анкеров необходимо вводить с учетом фактической прочности на отрыв и соответственно уменьшенной прочности бетона на прорыв. Многие отказы подъемных анкеров происходят именно потому, что указанная грузоподъемность анкера была рассчитана на уровне 5000 фунтов на квадратный дюйм, в то время как элемент был зачищен за 18 часов с бетоном при давлении всего 2200 фунтов на квадратный дюйм.

Устойчивость в сборных железобетонных конструкциях

Профиль устойчивости сборных железобетонных конструкций существенно улучшился за последние два десятилетия, что обусловлено как давлением со стороны регулирующих органов, так и подлинными инновациями в материалах и методах производства.

Дополнительные цементные материалы (SCM)

Летучая зола, шлаковый цемент и микрокремнезем — все вместе называемые дополнительными вяжущими материалами — могут заменить от 20 до 50% портландцемента в сборных бетонных смесях без ущерба для прочности и долговечности. Поскольку на производство цемента приходится около 8% мировых выбросов CO₂, сборный железобетон с 35% заменой шлака снижает содержание углерода в бетоне примерно на 25–30% по сравнению со 100% базовым портландцементом, а также улучшает долгосрочную долговечность за счет снижения проницаемости.

Снижение отходов материалов

Заводское производство сборных железобетонных элементов приводит к образованию отходов бетона менее 2% от общего объема партии по сравнению с 8–12% отходов в типичных проектах, заливаемых на месте, где часто случаются перезаказы и разливы. Повторное использование стальной формы — из одной сборной формы можно изготовить от 300 до 1000 идентичных элементов в течение всего срока службы — исключает отходы древесины, связанные с системами формования монолитными конструкциями.

Тепловая масса и энергетические характеристики

Стеновые панели из сборного железобетона, особенно изолированные сэндвич-панели, обеспечивают значительную тепловую массу, которая сглаживает суточные колебания температуры внутри зданий. 6-дюймовая изолированная сборная сэндвич-панель с непрерывным 2-дюймовым сердечником из пенополистирола обеспечивает примерно R-13 в центре панели — конкурентоспособен по сравнению со стальной каркасной стеной, — а также обеспечивает структурные и огнестойкие функции, с которыми каркасная стена не может сравниться без дополнительных систем.

Соображения об окончании срока службы

Сборные железобетонные элементы могут быть разобраны, а не снесены, когда конструкции в конечном итоге будут демонтированы, поскольку отдельные болтовые и сварные соединения, используемые в сборных железобетонных каркасах, включая все аксессуары из сборного железобетона, которые образуют эти соединения, можно отвинтить или обрезать пламенем. Восстановленные сборные железобетонные элементы были повторно использованы во вторичных конструкциях, таких как подпорные стены, звуковые барьеры и временные строительные объекты. Когда дробление неизбежно, переработанный бетонный заполнитель, полученный при сносе сборных железобетонных конструкций, является чистым, имеет постоянную сортировку и подходит для дорожного основания, дренажного заполнителя и структурного заполнения.

Обеспечение качества сборных железобетонных конструкций и аксессуаров

Условия контроля качества на заводе сборного железобетона, сертифицированном PCI, значительно более строгие, чем на большинстве строительных площадок. Понимание того, что происходит во время контроля качества на заводе, помогает владельцам, инженерам и подрядчикам установить соответствующие ожидания относительно того, что завод может и не может гарантировать, а также где контроль качества на местах должен компенсировать слабину.

Внутренний контроль качества: что проверяется на каждом этапе

Входящие материалы — Цемент, заполнители, добавки и аксессуары для сборного железобетона требуют входного контроля и сертификации завода. Перед приемкой подъемные анкеры из каждой партии обычно проходят контрольные испытания при 150 % номинальной рабочей нагрузки.
Настройка формы — Проверка размеров геометрии формы и размещения аксессуаров перед замесом бетона. Отклонения, превышающие значения таблицы допусков PCI для данного типа элемента, требуют корректировки перед началом заливки.
Свежий бетон — Осадка, содержание воздуха, удельный вес и температура проверяются в месте разгрузки для каждой конкретной партии. Образцы цилиндров отливаются для испытаний на прочность на сжатие в течение 1, 7 и 28 дней.
Готовые элементы — Все аксессуары из сборного железобетона располагаются и измеряются после распалубки. Дефекты отделки поверхности документируются, устраняются в соответствии с утвержденной процедурой ремонта и повторно проверяются перед отправкой элемента на склад.

Сторонняя проверка во время монтажа

Полевая проверка сборных железобетонных конструкций фокусируется на четырех основных моментах: подготовке посадочных мест подшипников и размещении опорных подушек, нанесении затирки и безусадочного раствора в соединительных карманах, сварке на месте соединений закладных пластин и установке герметика для швов. Для полевой проверки сварных швов требуется CWI (сертифицированный инспектор по сварке), а также визуальный контроль и ультразвуковой контроль сварных швов с полным проваром. в первичных структурных связях. В проектах с низкими ценами размещение опорных подушек часто недостаточно проверяется и не определяется; невыровненная или отсутствующая опорная подушка может вызвать локальное разрушение бетонного выступа в течение нескольких дней после приложения нагрузки.

НОВОСТИ

Сборные железобетонные конструкции: типы, аксессуары и конструкция