¿Cuál es el método para las juntas deslizantes de escaleras en edificios prefabricados?
En comparación con la tradicional escalera integral construida in situ, la escalera corrediza es un concepto de diseño económico y avanzado que no depende de la rigidez estructural de la propia escalera para resistir el daño causado por un terremoto. Especialmente después del terremoto de Wenchuan de 2008, las escaleras correderas se convirtieron en una práctica estándar promovida por códigos y atlas nacionales, y las escaleras prefabricadas pueden realizar perfectamente este concepto de diseño.
Las escaleras prefabricadas pueden aprovechar al máximo las ventajas de la fabricación en fábrica y resolver las deficiencias de la dificultad para instalar el encofrado en el sitio y la dificultad para controlar la calidad del vertido del hormigón.
La instalación de escaleras en el sitio es rápida, lo que reduce la intensidad del trabajo en el sitio y mejora la eficiencia de la producción. Especialmente en los edificios residenciales hay muchos suelos estándar y los encofrados para escaleras pueden ser universales. Las escaleras prefabricadas son los productos componentes que mejor reflejan las características de industrialización de la construcción.
Si se va a presentar un buen concepto de diseño en ejemplos de ingeniería, se debe implementar en los detalles de diseño de los dibujos, especialmente en los requisitos de diseño y construcción de nodos. A continuación, basándonos en el atlas estándar nacional "Construcción conjunta de estructuras prefabricadas de hormigón" 15G310-1, analizamos los métodos de unión de escaleras prefabricadas de la siguiente manera:
Atlas estándar nacional "Construcción conjunta de estructuras prefabricadas de hormigón" 15G310 -1 Estructura》Página 41 15G310-1: Rodamiento de bisagra fija de soporte de alta gama.
Los puntos de diseño del nodo "soporte de bisagra fija" son los siguientes:
1. El ancho entre la viga de la plataforma y la escalera prefabricada debe ser ≥30 mm, principalmente para dos escaleras. y una escalera. El soporte de la parte superior está al mismo nivel que el soporte de la parte inferior de otra escalera. En este momento, el desplazamiento sísmico de la plataforma de la parte inferior es de aproximadamente 30 mm, lo que puede garantizar que los dos componentes estén soportados. en la misma posición horizontal de las orejetas de elevación de la viga de la plataforma, asegurando la versatilidad del molde del componente. El atlas requiere un mínimo de 30 mm y el ancho del espacio debe determinarse en función del sistema estructural del edificio, la intensidad de la fortificación y la altura del edificio.
2. El espesor h de las orejetas de elevación en la figura no debe ser menor que el espesor de la losa del piso, lo cual es un requisito estructural. Se debe garantizar la capacidad de corte y flexión del elevador. Los tacos bajo la carga de las escaleras cumplen con los requisitos de diseño.
3. La distancia entre el tornillo empotrado (barra de acero) y el final de la escalera prefabricada no debe ser inferior a 5d (d es el diámetro del tornillo (barra de acero)), que cumpla con las "Código para el diseño de estructuras de hormigón" (GB 50010-2010 (edición 2016)) Artículo 9.7.4 "La distancia entre la barra de acero de corte y el extremo no debe ser inferior a 3d y 45.
4 Los pernos (barras de refuerzo) se anclan en las orejetas de elevación de la viga inferior de la escalera por ≥9d, y los pernos La placa de anclaje de acero se coloca en el extremo, lo que cumple con el Artículo 9.7.4 del "Código para el Diseño de Estructuras de Hormigón". "(GB 50010-2010 (edición 2016)), que requiere que la longitud de anclaje de las barras de anclaje rectas de corte no debe ser inferior a 65438. Según el "Código para el diseño de estructuras de hormigón" (según el artículo 8.3.3 de GB 50010-2010 (edición 2016), la longitud de anclaje puede ser el 60% de la longitud de anclaje básica del laboratorio, por lo que la longitud del anclaje recto del clavo de corte es 0,6x15d=9d
5. Diseño de diámetro de barra de acero: durante un terremoto, la fuerza sísmica horizontal sobre las escaleras es soportada por la fricción de la superficie de contacto y la acción cortante del perno del tornillo (barra de refuerzo) si el diseño utiliza la fuerza de fricción de la superficie de contacto como reserva de seguridad. , la fuerza de corte horizontal del terremoto es soportada por la varilla roscada (barra de acero), analiza el rendimiento sísmico de las escaleras (generalmente el objetivo de rendimiento de 8 grados es D, el objetivo de rendimiento de 7 grados es C, las escaleras son pasajes de escape durante terremotos, definidos como
Suponiendo una fortificación sísmica de 8 grados, escaleras prefabricadas El peso es de 4,8 toneladas y el valor representativo de la carga de gravedad de las escaleras es de 5,0 toneladas. 4 “Cuadro 5.1-2010” del “Código para Diseño Sísmico de Edificaciones” (Edición 2016)
Según el “Diseño de Estructuras de Concreto de Edificaciones de Gran Altura” Cuadro 3.11.1 del Artículo 3.1 del. "Especificaciones" (JGJ3-2010), cuando los objetivos de desempeño son Clase C y Clase D, los niveles de desempeño estimados bajo terremotos raros son 4 y 5 respectivamente.
Según "Edificios de gran altura". Código para la construcción de estructuras de hormigón: Nivel de rendimiento 4 y Nivel de rendimiento 5, Artículo 3.11.3, Párrafo 4 y Párrafo 5, bajo la acción de terremotos poco frecuentes, la capacidad de carga sísmica de los "componentes clave" debe cumplir con la fórmula (3.11.3 -1).
El valor estándar de la capacidad portante de la sección transversal se calcula en función del valor estándar de la resistencia del material.
De acuerdo con el valor de diseño de la capacidad de carga de corte de los pernos Clase C en el "Código de diseño de estructuras de acero" (GB50017-2003),
De acuerdo con el "Código de diseño de estructuras de acero" " (GB50017-2003) Artículo 3.4.1 "Tabla 3.4.1", el valor de diseño de la resistencia al corte del tornillo de grado C, el valor estándar de la resistencia al corte y la capacidad de carga de dos tornillos son:
(El valor estándar de la capacidad de carga de corte es mayor que el valor de diseño, el valor estándar de la capacidad de carga de corte del perno aquí se toma directamente como el valor de diseño de 28 kN, el diseño es más seguro)
Si tornillos de grado C No se utilizan, se utilizan barras de acero HRB400 y se recomienda la resistencia al corte de las barras de acero. Consulte el "Código de diseño de estructuras de acero" (GB50017-2003).
Atlas de normas nacionales "Construcción de nodos de conexión para estructuras prefabricadas de hormigón" 15G310-1, página 41 "Soporte de bisagra deslizante con soporte de extremo inferior";
"Bisagra deslizante Los puntos de diseño del nodo "soporte" son los siguientes:
1 y δ son los anchos de los espacios entre las losas prefabricadas del piso y las vigas de la escalera para asegurar que el desplazamiento y la deformación de las escaleras puedan liberarse durante un terremoto importante. . Por ejemplo, para un edificio con estructura de marco con una altura de 3000 mm, el ancho del espacio de la escalera corredera es:
Donde, es la altura del tramo de la escalera (la altura es 3000 mm, la altura de los dos las escaleras de vuelo son de 1500 mm);); es el ángulo de desplazamiento estructural de la capa intermedia elástico-plástica. Para obtener más información, consulte el Artículo 5.5.5 "Tabla 5.5.5 Límites del ángulo de desplazamiento elástico-plástico" del "Código para el diseño sísmico de edificios" (GB 500110 (edición 2016)).
2. Longitud de la orejeta de elevación de escaleras: ≥200 mm para garantizar que las escaleras no se deslicen hacia abajo durante un terremoto importante.
3. La altura de la cavidad es superior a 10d para garantizar que las escaleras puedan liberar el desplazamiento durante los terremotos. Si el diámetro de la cavidad en la junta es de 50 mm, la deformación que permite que la escalera se deslice libremente debe ser única. Como se mencionó anteriormente, si las escaleras se desplazan bajo la acción de un terremoto importante, debido a la obstrucción de las varillas roscadas, es posible que el desplazamiento de las escaleras bajo condiciones de terremotos importantes no se libere completamente y no se pueda formar un soporte deslizante. Queda por discutir y demostrar mediante experimentos si la elección del diámetro de la cavidad es más científica y razonable.
4. El soporte de la bisagra deslizante debe estar provisto de una "capa aislante" como linóleo en la superficie de contacto para que la escalera pueda deslizarse durante un terremoto. Si no se proporciona una "capa de aislamiento", el coeficiente de fricción horizontal entre las orejas de elevación de la viga de la plataforma y el mortero de cemento es aproximadamente 0,4 o incluso mayor (consulte el Artículo 6.7 del "Código para el diseño de cimientos de edificios" (GB50007-2011 )). La deformación no deslizante causada por la fricción entre componentes violará la intención del diseño original. Los ingenieros deben enfatizar este punto en el informe de diseño y configurar capas de aislamiento estrictamente de acuerdo con los requisitos de los nodos de los dibujos para evitar errores en el sitio. A juzgar por casos de ingeniería anteriores, este tipo de error ocurre a menudo, e incluso el espacio de deformación reservado se llena con mortero de cemento, violando por completo los conceptos de diseño y construcción en el sitio.
5. El extremo superior soporta el soporte de bisagra "fijo", y los orificios reservados en la placa de la escalera deben rellenarse con material de lechada con una resistencia no inferior a 40 MPa. El extremo inferior soporta el "deslizante". "Soporte de bisagra y se debe reservar una cavidad. Para diferentes pasos, hay plataformas de gama alta y baja a la misma elevación (para DT2 (paso 2) 5.890, es la plataforma de gama baja, para DT1 (paso 1) 5.890, es la plataforma de gama alta plataforma). Al rellenar las escaleras, a menudo se encuentran cuatro agujeros al mismo nivel. Los cuatro agujeros se rellenan con material de relleno. No puede lograr el propósito de causar una deformación por deslizamiento de bajo nivel, lo cual es contrario a los dibujos de diseño y conlleva riesgos de seguridad para la estructura.
6. Para reducir la dificultad y los errores en el sitio de construcción de la escalera, se recomienda que el soporte de la bisagra fija se ubique a la misma altura de la escalera; otro extremo de la escalera y no se deben instalar tornillos en el extremo del soporte "deslizante". Generalmente, hay componentes estructurales y de cerramiento alrededor de las escaleras en los edificios. Es imposible que las escaleras se caigan durante un terremoto. Para edificios importantes con poblaciones densas, durante un terremoto se puede considerar el impacto de las escaleras en los componentes estructurales circundantes. Para obtener detalles sobre su diseño estructural, consulte el Artículo 3.6.21 del "Código para el diseño de estructuras de hormigón" GB 50010-2010 (Edición 2016) y el "Código para el diseño de estructuras de hormigón de edificios de gran altura".
Se adoptan los siguientes detalles del nodo. Este tipo de nodo es sencillo de fabricar, sencillo de construir en el sitio, difícil de recorrer y puede cumplir con los requisitos para el diseño de cojinetes deslizantes. Para garantizar que la fábrica utilice el mismo conjunto de moldes para prefabricar las escaleras y evitar el error de dejar agujeros en la fábrica, la fábrica aún puede reservar dos agujeros a cada lado durante la fabricación. Antes de izar la escalera de la obra, los orificios reservados en el extremo deslizante se pueden sellar previamente con mortero.
En resumen, un buen concepto de diseño debe garantizarse mediante un diseño y una estructura conjuntos cuidadosos. El diseñador debe explicar bien los dibujos y explicar claramente algunos puntos clave y áreas propensas a errores, para que los trabajadores de la fábrica y el personal de construcción en el sitio puedan comprender la intención de diseño de los dibujos y el principio de tensión de la escalera corrediza. Sólo coordinando estrechamente el diseño, la fabricación en fábrica y la construcción en el sitio, construyendo de acuerdo con los planos y controlando los puntos y dificultades clave, se pueden implementar buenos conceptos de diseño en proyectos reales.
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