Новые решения
Коллектив проектировщиков института «Белпромпроект» находится в постоянном творческом поиске, результатом которого являются новые конструкторские решения. Применение нестандартных и инновационных решений повышает эксплуатационные характеристики объектов, сокращает сроки строительства, и, зачастую, является единственным способом реализации технического задания.
В этом разделе приводятся примеры новых решений, реализованных институтом «Белпромпроект»:
- Технология нагельного закрепления грунтов;
- Применение сталежелезобетонных конструкций при строительстве завода по производству газетной бумаги в городе Шклове;
- Разработка конструкции ледового покрытия;
- Применение кровли из напыляемого пенополиуретана;
- Применение ряда новых конструктивных решений в жилом строительстве.
Технология нагельного закрепления грунтов
При строительстве гостиницы «Европа» в историческом центре города Минска потребовалось выполнить усиление грунтов под фундаментом Академии музыки, примыкающей к котловану гостиницы. С участием кафедры «Геотехника и экология в строительстве» БНТУ проектировщиками института была разработана и применена конструкция нагельного закрепления грунтов при разнице отметок 5м с целью уменьшения бокового давления на шпунтовое ограждение котлована из буронабивных свай.
Применение сталежелезобетонных конструкций при строительстве завода по производству газетной бумаги в городе Шклове
В 2006-2007 гг. в рамках строительства завода по производству газетной бумаги в г. Шклове проектный институт «Белпромпроект» совместно с БНТУ запроектировал перекрытия производственных корпусов. Общая площадь перекрытий составила 4800 м.кв.
Упомянутые перекрытия имели ряд особенностей, а именно:
- Нестандартный шаг колонн, что не позволило использовать типовые железобетонные ригели;
- Большие нагрузки на перекрытие, так в соответствии с заданием на проектирование полезная нормативная нагрузка на перекрытие составляла 2500 кг/м.кв.;
- Ограниченная высота перекрытия, позволяющая увеличить полезный объем помещений;
- Эксплуатация перекрытия в сильно агрессивной среде.
Кроме того, к перекрытиям предъявлялись следующие требования:
- Малая жесткость;
- Технологичность изготовления;
- Надежность и безопасность.
На основании перечисленных требований было принято решение использовать сталежелезобетонные конструкции. Сталежелезобетонная конструкция состоит из стального составного ригеля асимметричного двутаврового сечения и сборных железобетонных ребристых плит, укладываемых на ригель (см. рисунок). Главной особенностью сталежелезобетонной конструкции является совместная работа ригеля и железобетонных плит, что делает их применение особенно эффективным. Совместная работа стальной и железобетонной частей достигается конструктивными мероприятиями: замоноличиванием сопряжений железобетонных плит с ригелем, установкой упоров (рядовых и межплитных), приваркой закладных деталей плит к стальным ригелям. Сборные железобетонные плиты типовой серии 1.442.1-1/87 использовались для упрощения возведения перекрытия.
Расчет сталежелезобетонных конструкций также имеет ряд особенностей, связанных с совместной работой стали и бетона. Известно, что «ручной» расчет таких конструкций в значительной мере трудоемок, в связи с чем, для расчета использовалась компьютерная программа FPLASTIC, разработанная сотрудниками кафедры «Металлические и деревянные конструкции» под руководством профессора Мартынова Ю.С. В основу программы положен собственный алгоритм, реализующий обобщенную на сталежелезобетонные конструкции «деформационную модель». Все расчеты соответствуют действующим нормативным документам и учитывают физическую нелинейность. Нелинейная работа материала учтена с помощью реальных диаграмм деформирования: для стали – диаграммы Прандтля, для бетона – параболически-линейной диаграммы. Программа FPLASTIC имеет собственный интерфейс, интегрированный в пре- постпроцессор FEMAP, что дает дополнительные удобства при вводе исходных данных и анализе результатов.
Разработка конструкции ледового покрытия
Ледовое поле — сложная многослойная конструкция, неотъемлемый элемент при проектировании крытых катков, дворцов спорта, физкультурно-оздоровительных центров и других общественных зданий зрелищно-спортивного назначения, в которых предусматриваются площадки для игры в хоккей с шайбой, соревнований по шорт-треку, фигурному катанию. Конструкция ледового поля разработана институтом «Белпромпроект» и применена в целом ряде проектов. Конструкции поля , запроектированные институтом «Белпромпроект», успешно эксплуатируются в различных городах Республики Беларусь и Российской Федерации. Принципиальная схема конструкции ледового поля впервые разработана институтом «Белпромпроект» в 1998 г., постоянно совершенствуется и видоизменяется в зависимости от конкретных инженерно-геологических условий площадки строительства, объёмно-планировочных решений здания , применяемых по согласованию с заказчиком материалов. Основой конструкции является несущая железобетонная плита, устраиваемая на грунтовой подушке или на сваях. Как правило, в пределах грунтовой подушки размещаются трубопроводы отопления, предохраняющие нижележащие слои грунта от замораживания. По несущей плите укладываются слои утеплителя и гидроизоляции, слой скольжения — важнейший компонент конструкции, обеспечивающий подвижность бесшовной железобетонной технологической плиты ледового поля. В теле этой плиты размещаются трубопроводы холодоснабжения, обеспечивающие намораживание льда на поверхности плиты. В плите предусматриваются также анкера для крепления бортов ледового поля. Поле окаймлено системой водоотводящих лотков и каналов для удаления талой воды и каналов с трубами холодоснабжения, связанными с холодильной станцией.
Применение кровли из напыляемого пенополиуретана
Кровли из напыляемого пенополиуретана применяются при строительстве новых и ремонте существующих кровель.
Наиболее эффективны кровли пенополиуретановые напыляемые из Elastopor H 1612 ТУ РБ 190287814.001-2004 при ремонте существующих кровель в тех случаях, когда:
- недопустимы перегрузки существующих покрытий (Elastopor Н1612 1м.кв. – 4,0кг);
- одновременно с восстановлением водоизоляционного ковра требуется существенное увеличение сопротивления теплопередаче всего покрытия.
Пена для напыления на кровлю Elastopor Н представляет собой жесткий полиуретановый материал. Он образуется путем перемешивания двух изначально жидких элементов. В результате смешивания этих двух компонентов образуется реакционноспособная смесь, которая вспенивается под воздействием тепла. Нанесенный в несколько слоев Elastopor Н для всех видов кровель обеспечивает надежную бесшовную гидроизоляцию от выпадающих осадков в сочетании с тепловой защитой.
Технологическая карта разработана на основании ТУ РБ 190287814.001-2004 «Композиция пенополиуретановая марки Elastopor Н 1612. Технические условия».
- Защитный слой гравия на битумной мастике АУТОКРИН или cлой защищающий от воздействия ультрафиолетовых лучей (АУТОКРИН 177);
- Пенополиуретановая напыляемая кровля Elastopor Н 1612 ТУ РБ 190287814.001-2004;
- Существующий состав кровли.
Применение ряда новых конструктивных решений в жилом строительстве
Жилые дома на пересечении улиц Тракторная – Захарова, а также по улице Лагойский тракт запроектированы с несущими поперечными кирпичными стенами. Шаг поперечных стен – 7,2; 4,8; 6,0 м позволяет получить большие свободные пространства, обеспечивающие в габаритах между стенами свободную планировку жилых помещений. Наружные стены – из блоков ячеистого бетона с объемным весом 500 кг/м3 толщиной 400 мм поэтажно опираются на плиты перекрытия. Локальные участки наружных стен (торцы плит, кирпичные пилоны) утепляются методом «термошуба». Отделка фасадов – штукатурка полимерными составами с последующей окраской фасадными, устойчивыми к атмосферным воздействиям красками.
14-этажный жилой дом по пер. Казарменному в г. Минске в конструктивном отношении решен в сборном каркасе с использованием конструкций, изготавливаемых в опалубке серии 1.020-1. Отличительной особенностью является отсутствие железобетонных консолей в колоннах и изменение опорных частей ригелей (отсутствует подрезка), что позволяет изготавливать ригели различных пролетов в одной форме. Продольное расположение ригелей в сочетании с плитами большого пролета (до 9 м) и оригинальные объемно – планировочные решения позволили избежать выступающих частей ригелей в жилых помещениях.
Многоквартирный жилой дом со встроенными помещениями по ул.Жуковского в г. Минске, жилой дом №4 из группы жилых домов по ул.Притыцкого (от ул. П.Глебки до жилой застройки по ул. Бельского) и 12-ти этажный 2х-секционный жилой дом с подземной гараж – стоянкой по ул. Маяковского — Денисовская в г. Минске запроектированы в сборном модифицированном каркасе с использованием форм и оснасток серии 1.020-1.
Характерными особенностями данного каркаса являются:
- снижение высоты сечения ригелей с 450 до 260 мм, при этом автоматически снижается общая толщина междуэтажного перекрытия и, соответственно, высота здания в целом при сохранении неизменной высоты этажа в свету;
- многопустотные плиты перекрытия имеют подрезку в торце для скрытого опирания на полки ригелей, что позволяет получить гладкую потолочную поверхность;
- отсутствие железобетонных консолей в многоэтажных колоннах позволяют варьировать высоты этажа без переналадки опалубочных форм;
- крепление ригелей к колоннам – скрытое на сварке с последующим замоноличиванием стыка, что обеспечивает восприятие фиксированного опорного изгибающего момента, создавая тем самым эффект неразрезности ригелей на опоре.