Сетевое моделирование: виды сетевых графиков, элементы сетевой модели (работа, событие, путь).   

        Временные параметры сетевого графика

Для отображения последовательности выполнения работ по возведению зданий и сооружений существуют

3 организационно-технологические модели: линейная, циклограммная и сетевая.

                Линейная модель (график Ганта) является наиболее простой в исполнении и наглядно показывает ход работ. Однако она не может отобразить сложность моделируемого в ней процесса – форма модели вступает в противоречие с ее содержанием.  В линейном графике динамическая система строительства представлена статической схемой, которая в лучшем случае может только отобразить положение на объекте, сложившееся в какой-то определенный момент. Любой срыв делает линейный график непригодным для дальнейшей работы, его надо переделывать, а учитывая то, что модель не имеет математического описания, а следовательно, нельзя применить компьютерную технику,  проблема представляется крайне сложной.

                Циклограммная модель, применяемая реже линейной, показывает ход работ в виде наклонных линий в системе координать и является, по существу, разновидностью линейного графика.  Она имеет математическое описание только для равно- и кратноритмичных потоков, однако учитывая то обстоятельство, что подобные потоки встречаются крайне редко, ее применимость также ограничено.

                Сетевая модель свободна от недостатков линейной и циклограммной моделей, имеет полное математическое описание, что позволяет формализовать расчеты и максимально использовать компьютерную технику.  В основе сетевого планирования лежит теория графов – раздел современной математики.

                Различают следующие виды сетевых графиков:

·         Детерминированные: одноцелевой сетевой график, многоцелевой сетевой график, обобщенный сетевой график

·         Вероятностные: с детерминированной сетью; с альтернативной сетью;

Наибольшее применение к настоящему времени нашли одноцелевые сетевые модели.

Основными элементами одноцелевого сетевого графика являются работа, событие, путь.

Под работой в сетевом графике понимают:

·         Истинно работа – процесс, требующий затрат времени и ресурсов (бетонирование, устройство кровли и др.)

·         Ожидание – процесс, требующий только затрат времени (твердение бетона, сушка штукатурки и др.)

·         Связь, зависимость (фиктивная работа) – процесс, не требующий ни затрат времени, ни ресурсов. Вводится для отражения технологической и организационной взаимосвязи работ.

Истинно работа (далее работа) и ожидание на сетевом графике отображаются сплошной стрелкой, а зависимость – пунктирной стрелкой.

Событие – это факт окончания одной или нескольких работ, необходимый и достаточный для начала следующих работ. Событие совершается мгновенно. На сетевом графике событие обозначается кружком и имеет код (шифр). События ограничивают работу и по отношению к ней могут быть начальными и конечными. В одноцелевом графике может быть только одно начальное (исходное), только одно конечное (завершающее) и сколь угодно промежуточных событий.

Путь – непрерывная последовательность работ в сетевом графике от начального события до конечного.   В сетевом графике может быть несколько путей. Самый длинный путь от начального события до завершающего называется критическим путем.

        Различают следующие параметры сетевого графика:

Раннее начало работы – самое раннее из возможных время начала данной  работы:   tрн ij = maxth-i     (1)

Раннее окончание работы – время окончания работы, если она начата в самый ранний из возможных

сроков:  tроi-j = tрнi-j + ti-j    (2)

Позднее окончание работы – самый поздний из допустимых сроков окончания работы:  tпоi-j=mintj-k   (3)

Позднее начало работы – самый поздний  из допустимых сроков начала работы:   tпнi-j = tпоi-j- ti-j  (4)

Общий (полный) резерв времени работы – это резерв времени, на который можно увеличить продолжительность данной работы или перенести ее начало без изменения величины

критического пути: Ri-j = tпоi-j   -   tpoi-j  =   tпнi-j   -   tрнi-j          (5) 

Частный (свободный) резерв времени – это резерв времени, на который можно увеличить продолжительность данной работы или перенести ее началобез изменения раннего начала последующей работы: ri-j  =  tрнj-k   -   tроi-j     (6)

        Для работ, лежащих на критическом пути, общий и частный резервы времени равны нулю, потому любой срыв какой-либо критической работы ведет к срыву сдачи объекта в эксплуатацию. Вследствие этого мастер, прораб объекта самое пристальное внимание должны уделять критическим работам, не допуская их срыва. На сетевом графике критические работы обозначаются двойной линией или утолщенной линией.

Сущность и основные принципы поточной организации строительства.

 Классификация строительных потоков. Параметры потока.

          Ритмичность строительства, применение поточных методов – одно из важнейших направлений индустриализации строительства.

   Поточным строительством называют такой метод организации строительства, который обеспечивает

планомерный и ритмичный выпуск готовой строительной продукции на основе непрерывной и равномерной работы бригад (звеньев) неизменного состава, обеспеченных своевременной и комплектной поставкой всеми необходимыми материально-техническими ресурсами.

                Основные принципы поточной организации строительства следующие:

• Устанавливаются объекты, подлежащие строительству поточным методом, т.е. близкие между собой по конструкциям, планировке, этажности и технологии;
• Проектируемый объект расчленяется на процессы, желательно равные или кратные по трудоемкости;
• Устанавливается целесообразная последовательность процессов возведения объекта и взаимосвязанные процессы объединяются в общий совокупный процесс;
• Устанавливается последовательность включения в поток отдельных объектов, процессы закрепляются за определенными бригадами рабочих;
• Бригады оснащаются строительными машинами, инструментом, приспособлениями

       Классификацию потоков осуществляют в зависимости от структуры и вида конечной строительной продукции:

                Частный поток –это элементарный строительный поток, представляющий собой один или несколько процессов, выполняемый одной бригадой, звеном. Продукция – отдельные части конструкции (установка арматуры), приспособления (устройство опалубки и т.п).

                Специализированный поток – совокупность частных потоков. Продукция – отдельные виды работ (бетонные работы, устройство кровли и т.п).

                Объектный поток – совокупность специализированных потоков. Продукция – отдельные объекты.

                Комплексный поток – совокупность взаимоувязанных объектных потоков. Продукция – завод, квартал,

микрорайон.

                По характеру ритмичности различают:

                Равноритмичный поток,  в котором все составляющие потоки имеют единый ритм, т.е. одинаковую продолжительность выполнения работ на всех захватках;

                Кратноритмичный поток, в котором все составляющие потоки   имеют не равные, но кратные ритмы;

                Неритмичный поток, в котором составляющие потоки не имеют постоянного ритма.

                По продолжительности функционирования во времени различают :

                Краткосрочные потоки, организуемые для возведения нескольких зданий.

                Долгосрочные потоки, рассчитанные на длительное время и охватывающие всю или преобладающую часть программы строительной организации;

                Непрерывные потоки, организуемые в условиях постоянной специализации строительной организации на одном виде строительной продукции (например, работа домостроительных комбинатов).

                Различают пространственные, технологические и временные параметры строительного потока 

                К пространственным параметрам потока относятся общее количество захваток (участков, ярусов).

                К технологическим параметрам потока относятся число процессов, количество бригад (звеньев),

               трудоемкость работ, интенсивность потока

                К временным параметрам потока относятся:

·         Ритм работы бригады – продолжительность работы бригады на захватке;

·         Шаг потока – промежуток времени между началом работы двух смежных бригад;

·         Время развертывания потока – промежуток времени, в течение которого в поток включаются все бригады;

·         Время стабилизации потока – промежуток времени, в течение которого в потоке участвуют все бригады;

·         Время свертывания потока – промежуток времени, в течение которого из потока выходят бригады:

·         Время выпуска готовой продукции – промежуток времени, в течение которого потоком вырабатывается готовая строительная продукция

·         Общая продолжительность функционирования потока – продолжительность функционирования потока в целом.

·         Технологические перерывы – время на различные перерывы, связанные с технологией производства работ, свойствами строительных материалов  (твердение бетона, сушка штукатурки и др.)

·         Организационные перерывы – время на различные перерывы, связанные с организацией строительства (перебалировка машин и механизмов, переход с одной захватки на другую и др.)

Подготовка строительного производства, ее виды и содержание

Для организации эффективного возведения зданий и сооружений необходима тщательная подготовка строительного производства. В общем объеме строительства любого объекта она составляет примерно 14-17% сметной стоимости объекта, 16-19% общей трудоемкости и 14-20% продолжительности здания или сооружения.

                Под подготовкой строительного производства (ПСП) понимается комплекс взаимоувязанных организационных, технических, планово-экономических и финансовых документов и мероприятий, своевременно разрабатываемых и внедряемых в строительство с целью обеспечения выполнения запланированных строительных программ с наибольшей экономической эффективностью.               

                Наиболее эффективной является единая система подготовки строительного производства.

                Под единой системой подготовки строительного производства  (ЕСПСП) понимается комплекс взаимоувязанных подготовительных мероприятий организационного, технического, технологического характера, обеспечивающих возможность развертывания и осуществления строительства объектов для своевременного ввода их в эксплуатацию.

ЕСПСП включает в себя следующие этапы:

• Общую организационно-техническую подготовку;
• Подготовку к строительству объекта;
• Подготовку к производству строительно-монтажных работ.

      Общая организационно-техническая подготовка должна включать:

• Обеспечение стройки проектно-сметной документацией;
• Отвод в натуре площадки для строительства;
• Заключение договоров подряда и субподряда на строительство;
• Оформление разрешений и допусков на производство работ;
• Решение вопросов о переселении лиц и организаций, размещенных в подлежащих сносу зданиях;
• Обеспечение строительства подъездными путями, электро-водо-теплоснабжением, бытовыми помещениями, поставками оборудования, конструкций, материалов, деталей.

     Основные мероприятия общей организационно-технической подготовки осуществляют заказчик, проектная организация и частично генподрядная и субподрядные организации.

                Подготовка к строительству объекта включает следующие мероприятия:

• Выполнение внеплощадочных подготовительных работ (стр-во подъездных путей, ЛЭП с трансформаторами, сетей водоснабжения, жилых поселков для строителей и т.п.);;
• Внутриплощадочных подготовительных работ (сдачу-приемку геодезической основы, расчистку территории, снос строений, планировку территории, устр-во временных и постоянных дорог, размещение мобильных зданий административного, бытового и производственного назначения, организацию инструментального хозяйства, создание запаса строительных конструкций и материалов, поставку или перебазирование строительных машин и механизмов и т.п.);

При подготовке к производству строительно-монтажных работ должно быть выполнено следующее:

• Разработаны ППР на отдельные виды работ;
• Переданы и приняты закрепленные на местности знаки геодезической разбивки;
• Организовано инструментальное хозяйство;
• Оборудованы площадки и стенды укрупнительной сборки конструкций;
• Создан необходимый запас строительных материалов, конструкций и изделий;
• Поставлены или перебазированы на рабочее место строительные машины и механизмы.

      Для решения задач подготовки строительного производства рекомендуется применять экономико-математические методы и ЭВМ, особенно при разработке проектно-сметной документации, проектов производства работ, включая календарные планы, ресурсные графики и др.

Организационно-технологическое проектирование: состав и содержание ПОС и ППР

Проект организации строительства (ПОС) разрабатывается в составе утверждаемого

проекта организацией, которая выполняет данный проект в целом или специализированной организацией по договору с генпроектировщиком.

ПОС является обязательным документом для заказчика и подрядчиков.

Исходные данные для разработки ПОС следующие:

·         Технико-экономическое обоснование (ТЭО) или расчет (ТЭР)

·         Инженерные изыскания

·         Решения по применению материалов, конструкций и средств механизации

·         Условия поставки и транспортирования материалов и оборудования

·         Сведения об источниках снабжения строительства э/энергией, водой

·         Директивные сроки строительства

·         Прочие требования заказчика и подрядчика

      Определение объемов работ и расчеты потребности в материалах и энергетических ресурсах производятся упрощенными способами: по данным проектов аналогичных зданий и сооружений и т.п.

      ПОС должен содержать:

·         Календарный план строительства (отдельно план подготовительного периода)

·         Стройгенпланы на подготовительный и основной периоды строительства

·         Схемы возведения объектов с указанием последовательности работ на них

·         Ведомость объемов строительных, монтажных и специальных работ

·         Ведомость потребности в конструкциях, изделиях, материалах и оборудовании с разделением по объектам и периодам строительства

·         График потребности в основных строительных машинах и транспорте по строительству в целом

·         График потребности в кадрах строителей

·         Пояснительную записку, содержащую краткую характеристику условий строительства и описание методов производства основных работ, необходимые расчеты, обоснования и ТЭП.

      Проект производства работ (ППР) разрабатывается подрядной организацией или по ее поручению организацией технологического проектирования.

      Исходными данными для разработки ППР являются:

·         утвержденный проект, в том числе ПОС;

·         рабочая документация и сметы;

·         данные о поставках технологического, энергетического и другого оборудования;

·         данные о поставках сборных ж/б конструкциях, деталях, изделиях;

·         данные строительных и монтажных организаций о наличии парка машин и механизмов;

·         действующие нормативные документы (НРиПы, инструкции, указания и т.п.).

     ППР состоит из трех основных видов технологических документов:

·         графиков (календарных планов);

·         стройгенпланов;

·         технологических карт

     В состав ППР на возведение объекта или его части включаются:

1. Календарный план производства работ по объекту или комплексный сетевой график (КСГ)

2. Строительный генеральный план

3. Графики поступления на объект строительных конструкций, изделий, материалов и  

    оборудования

4.Графики движения рабочих кадров по объекту

3.        Графики потребности в основных строительных машинах по объекту

4.        Технологические карты (схемы)

5.        Решения по производству геодезических работ

6.        Решения по прокладке временных сетей водо-, тепло- и энергоснабжения и освещения

7.        Перечни технологического инвентаря и монтажной оснастки, а также схемы строповки грузов

8.        Пояснительная записка с обоснованием принятых решений и методов производства работ, расчетов ресурсов и ТЭП.

      ППР на подготовительные работы выполняют в той же номенклатуре, что и для основных работ, но в меньшем объеме.

      Для технически несложных объектов ППР содержит только календарный план, стройгенплан и краткую пояснительную записку.

Организация проектирования и изысканий

     Проектирование – первый и весьма ответственный этап в осуществлении строительства. От качества проекта зависят технико-экономические показатели строительства и эксплуатации будущего здания или сооружения.

     Проектом называют комплекс графических и текстовых материалов, содержащих решения по технологии и оборудованию будущего предприятия или здания, архитектурно-планировочные и конструктивные решения, технико-экономические расчеты и обоснования, сметы и необходимые пояснения.

     По признаку использования различают проекты:

·         индивидуальные; повторно применяемые;  типовые

     Проектирование объектов строительства осуществляется в одну или в две стадии.

     При одностадийном проектировании разрабатывается рабочий проект  - РП (проект, совмещенный с рабочей документацией). В одну стадию выполняется проектирование типовых или повторно применяемых объектов, а также технически несложных объектов.

     При двухстадийном проектировании на первой стадии разрабатывается проект со сводным расчетом стоимости, а на второй стадии на основе проекта после его утверждения – рабочая документация (РД). В две стадии ведется проектирование крупных и сложных объектов.

     Типовой проект – лучшее из аналогичных по назначению и основным параметрам проектное решение предприятия, здания или сооружения, утвержденное в соответствующем порядке для многократного применения в строительстве.

     К проектным организациям относятся проектные, изыскательские и комплексные проектно-изыскательские и научно-исследовательские организации (институты, конструкторские бюро, мастерские). Проектирование производят за счет средств организаций заказчиков, физических лиц, которые заключают договоры на выполнение проектных работ с генеральным проектировщиком.

     Генеральным проектировщиком является организация, выполняющая основную часть проектных работ. Генеральный проектировщик для выполнения отдельных частей проекта привлекает на договорных началах в качестве субподрядчиков специализированные проектные организации. При этом он несет ответственность за комплексность выполнения проекта, т.е. увязку между собой всех разделов проекта.

     Инженерно-экономические изыскания ведут изыскательские организации.

      Инженерно-экономические изыскания начинаются при подготовке технико-экономического обоснования (ТЭО) или задания на проектирование, если предварительные расчеты и обоснования не требуются.

     Экономические изыскания предшествуют инженерным и проводятся для экономической целесообразности строительства.

      В процессе экономических изысканий в намечаемом районе строительства изучаются условия обеспечения строительства:

·          сырьевой базой;местными строительными материалами;

·         энергетическими ресурсами, водой; транспортными коммуникациями;

·         индустриальной строительной базой; мощностями строительных организаций;

·         трудовыми ресурсами и др.

      Инженерные (технические) изыскания включают:

·         топографо-геодезические изыскания, в задачу которых входит получить точное представление о характере и рельефе местности

·         инженерно-геологические и гидрогеологические изыскания, задачей которых является оценка пригодности площадки для строительства, изучение грунтов, гидрогеологических условий (уровня грунтовых вод, амплитуды их колебания и др.);

·         гидрологические изыскания, целью которых является получение данных о водных бассейнах (реках, ручьях, прудах, озерах, водохранилищах и пр.);

·         климатологические изыскания заключаются в получении сведений о температуре, влажности воздуха, величине атмосферных осадков и снегового покрова;

·         почвенные и геоботанические обследования, проводимые с целью установить характер почвенного и растительного покрова и подстилающих пород на участках, где предусматривается создание зеленых насаждений;

·         санитарно-гигиенические обследования, цель которых проверка состояния водоемов, условий удаления и обезвреживания хозяйственно-фекальных сточных вод , мусора, степени загрязнения атмосферы воздуха и пр.

·         исследования по инженерной подготовке территории;

·         детальное обследование месторождений местных строительных материалов;

·         состояние существующих сооружений;

·         сбор исходных данных для составления проекта организации строительства и смет.

      Изыскания проводят по техническому заданию и разработанной программе в три этапа:

·         подготовительный – составляют программу и смету изысканий, оформляют договор, формируют полевые партии, изучают имеющиеся по данному вопросу материалы (литературные, отчетные, архивные);

·         полевой – выполняются работы на площадке предполагаемого строительства, предусмотренные программой и часть лабораторных испытаний, необходимых для выдачи промежуточных материалов;

·         камеральный – выполняется обработка материалов полевых изысканий, завершаются лабораторные работы и оформляются отчеты по каждой разновидности изысканий с приложением к ним различного рода карт, схем, таблиц, графиков и прочей документации

Каменные и армокаменные конструкции: конструктивные решения, изделия, 

материалы, расчетные характеристики.

МАТЕРИАЛЫ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    Каменными называют конструкции, выполняемые из каменной кладки, состоящей из природных или искусственных камней, соединяемых между собой раствором.   В армокаменных конструкциях с целью повышения несущей способности применяется стальная арматура.

1.Каменные материалы

    Каменные материалы различают:

по происхождению – природные и искусственные; величине – кирпич высотой 65, 88 и 103 мм, крупные блоки и панели высотой 500 мм и более;

структуре – сплошные, пустотелые, пористые;пределу прочности:

камни малой прочности, марки: 4, 7, 10, 15, 25, 35 и 50 (кгс/см²) (сырцовый кирпич, слабые известняки, легкий кирпич);

камни средней прочности, марки: 75, 100, 125, 150, 200 (кгс/см²) (обычный кирпич, бетонные и природные камни);

камни высокой прочности, марки: 250, 300, 400, 500, 600, 800 и 1000 (кгс/см²) (клинкерный кирпич, бетонные и тяжелые природные камни);

морозостойкости: F15, F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300.    Морозостойкость определяется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдерживает образец без снижения прочности более чем на 25 % от первоначальной.    Долговечность каменных материалов зависит от морозостойкости и определяется сроком службы конструкций без снижения эксплуатационных свойств.  Строительные нормы устанавливают три срока службы каменных конструкций: 100, 50 и 25 лет.

 Растворы для каменных кладок

    При плотности массы в сухом состоянии 1500 кг/м³ и более растворы относят к тяжелым; до 1500 кг/м³ – к легким. В тяжелых растворах применяются плотные заполнители, в легких – пористые.

    По пределу прочности на кубиках с размерами сторон 7*7 см устанавливаются марки растворов: 4, 10, 25, 50, 75, 100, 150 и 200 (кгс/см²).

    По виду вяжущих различают цементные, известковые и смешанные (цементно-известковые и цементно-глиняные) растворы. Известь и глина являются пластификаторами, обеспечивающими удобоукладываемость раствора, отчего швы кладки заполняются более равномерно и повышается прочность кладки. Расчетные сопротивления кладки на “жестком” цементном растворе ниже на 15 %, чем на смешанных растворах.

Арматура каменных конструкций

    При сетчатом армировании горизонтальных швов кладки применяется арматура классов Вр-I и А-I. Для продольной и поперечной арматуры, анкеров и связей – арматура классов А-I, A-II и Вр-I.

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КАМЕННОЙ КЛАДКИ

    При сжатии кладки в кирпиче возникают не только напряжения сжатия, но и изгиба, растяжения и среза. Это происходит из-за того, что кирпич опирается не всей поверхностью, а только участками по причине неровности поверхностей кирпича и разной толщины раствора. Сжимающие силы, действующие через раствор на кирпич сверху и снизу, не совпадают. Поэтому в кирпиче возникают напряжения изгиба и среза.

    Модуль упругости кирпича больше модуля упругости раствора. Поэтому менее жесткий раствор выжимается из швов и тянет за собой кирпич, разрывая его. Для уменьшения растяжения кирпича в горизонтальные швы кладки укладываются арматурные сетки.

    Вертикальные швы кладки хуже заполняются раствором. Кроме того, сцепление раствора с кирпичом в вертикальных швах меньше прочности кирпича на растяжение. Поэтому над и под вертикальными швами в кирпиче возникают трещины от концентрации напряжений.

СТАДИИ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ

    От момента загружения кладки до ее разрушения различают четыре стадии напряженного состояния.

    В первой стадии трещины в кладке отсутствуют. При переходе во вторую стадию появляются небольшие трещины в кирпичах над и под вертикальными швами кладки, которые являются концентраторами напряжений (рис. 1).

    Величина нагрузки, при которой появляются трещины, зависит от прочности кирпича, системы перевязки кладки и деформативных свойств раствора.    При оценке запасов прочности поврежденной кладки должно учитываться повышение ее хрупкости с увеличением возраста кладки и с применением малодеформируемых цементных растворов. При большом возрасте кладки, выполненной на цементном растворе, резервы ее прочности снижаются и составляют всего 40…20 % от разрушающей нагрузки.    Во второй стадии трещины не растут без повышения нагрузки. Далее, при увеличении нагрузки, наступает третья стадия. Трещины пересекают несколько рядов кладки, разбивая ее на отдельные столбики шириной в половину кирпича. При этом разрушение может произойти без увеличения нагрузки.    Концом третьей стадии является стадия разрушения, когда отдельные кирпичные столбики, на которые расслоилась кладка, теряют устойчивость.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ПРОЧНОСТЬ КЛАДКИ

• Прочность кладки тем больше, чем толще камень, так как увеличивается сопротивление камня изгибу и срезу.
• Чем правильнее форма камня, тем больше прочность кладки, так как происходит более равномерная передача нагрузки. Например, для кладки из природных камней марки М400, выполненной на растворе марки М25, прочность составляет: а) 10 МПа – при правильной форме камней; б) 2.4 МПа – при постелистом бутовом камне; в) 1.6 МПа – при рваном бутовом камне.
• Прочность кладки понижается при увеличении толщины горизонтальных швов раствора, так как увеличиваются усилия, растягивающие кирпич. Нормальной по нормам считается толщина швов в пределах 10…15 мм (средняя толщина – 12 мм) [3]. При увеличении толщины швов с 10 до 25 мм прочность кладки снижается на 25…30 %.
• Прочность кладки повышается с увеличением подвижности раствора, его удобоукладываемости, так как при этом более равномерно заполняются горизонтальные швы кладки и уменьшаются напряжения от изгиба и среза.
• Прочность кладки зависит от квалификации каменщика, так как правильность и ровность рядов кладки, одинаковая толщина швов раствора создают более однородное и равномерное напряженное состояние сжатия, уменьшая влияние изгиба и среза.    Если прочность обычной массовой кладки оценить в 100 %, то прочность кладки, выполненной каменщиком низкой квалификации, можно оценивать в 80 %, а высокой квалификации – в 150 %.

СРЕДНИЙ ПРЕДЕЛ ПРОЧНОСТИ КЛАДКИ ПРИ ЦЕНТРАЛЬНОМ СЖАТИИ.    При испытаниях каменных материалов и растворов в соответствии с государственными стандартами получаемые результаты принимаются как среднеэкспериментальные величины и называются средними пределами прочности.    Для расчетной оценки предела прочности кладки при центральном сжатии были предложены эмпирические формулы. Результаты, наиболее соответствующие экспериментам, показала формула Л.И. Онищика [5] для определения среднего значения предела прочности каменной кладки , МПа, из кирпича, обыкновенных камней, кирпичных блоков и бута на растворе марки М10 и выше.

ЖБК возводимые и эксплуатируемые в особых условиях.

 К особенным условиям относятся строительство в сейсмическом районе, в районах с вечно мерзлыми грунтами, в условиях воздействия как высоких температур, таки низких отрицательных, работа бетона в агрессивной среде.

1.СТРОИТЕЛЬСТВО В СЕЙСМИЧЕСКОМ РАЙОНЕ.  Компоновка сейсмостойкого здания заключа­ется в таком расположении несущих вертикальных кон­струкций (рам, связевых диафрагм и других конструк­тивных элементов), при котором удовлетворяются требо­вания симметричности и равномерности распределения масс и жесткостей. При этом следует иметь в виду, что конструктивные меры, повышающие пространственную жесткость здания в целом, вместе с тем повышают и его сейсмостойкость. В этих целях следует применять попе­речные и продольные связевые диафрагмы, связанные перекрытиями. Сборные железобетонные конструкции успешно при­меняют в сейсмических районах. Об этом свидетельству­ет опыт строительства зданий, впоследствии подвергав­шихся сейсмическим воздействиям. Необходимо замоноличивать стыки и соединения сборных конструкций, чтобы они были способны воспринимать сейсмические силы. (дополнительное армирование косвенной арматурой или дисперсное армирование узла). План здания должен быть простым, в виде прямо­угольника, без выступающих пристроек и углов. При сложных очертаниях здания в плане устраивают анти­сейсмические швы, разделяющие здание на отдельные блоки простой прямоугольной формы. Антисейсмические швы обычно совмещают с температурными и осадочными швами. Чтобы повысить сейсмичность здания, фунда­менты в пределах одного блока должны залегать на од­ной глубине. При слабых грунтах устраивают перекрест­ные фундаментные ленты или же сплошную фундамент­ную плиту. При хороших грунтах допустимы отдельные фундаменты под колонны, связанные поверху балками — связями в обоих направлениях. В многоэтажном здании целесообразно устройство подвала и свайного основания.

2.СОБЕННОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ЗДАНИИ, ВОЗВОДИМЫХ В РАЙОНАХ С ВЕЧНОМЕРЗЛЫМИ ГРУНТАМИ.  При выборе конструктивной схемы зданий для северных районов страны следует учитывать, что здания возводятся на вечномерзлых грунтах. Решение конструкций в этих условиях принимается в зависимости от типа и свойств грунта, характера застройки, температурного режима здания, времени строительства. В этих условиях предусматривают специальные меры по сохранению вечномерзлого состояния основания или же учитывают возможность неравномерной осадки здания при оттаивании основания. Опыт проектирования и строительства показывает, что достаточно надежны конструкции зданий, возводимых на железобетонных сваях, погружаемых и вмораживаемых в заранее пробуренные лидерные скважины при сохранении грунта вечномерзлым. При твердомерзлых грунтах диаметр скважин назначают больше размеров сечения свай, в пластично-мерзлых грунтах — меньше. По головкам свай выполняют железобетонный ленточный ростверк. Чтобы сохранить грунт вечномерзлым, устраивают проветриваемое подполье. Если здание возводится на просадочных при оттаивании грунтах без применения свай, фундаменты выполняют в виде перекрестных лент. В этом случае здание рекомендуется делить на блоки небольшой длины (порядка 20—30 м), а в деформационных швах устраивать парные поперечные стены.

3. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ В УСЛОВИЯХ СИСТЕМАТИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР. Конструкции, находящиеся в условиях воздействия температур, рассчитывают на возможные неблагоприятные сочетания усилий от кратковременного и длительного воздействия температуры, собственного веса и внешней нагрузки. Статически определимые конструкции рассчитывают на действие длительного нагрева, а статически неопределимые проверяют на действие первого кратковременного нагрева, когда возникают максимальные температурные усилия, и на действие длительного нагрева после снижения прочности и жесткости элементов. Расчетные и нормативные сопротивления бетона и арматуры вводят в расчеты по первой и второй группам предельных состояний сниженными в зависимости от температуры и длительности нагрева конструкции. Расчетные сопротивления бетона сжатию устанавливают в зависимости от средней температуры сжатой зоны, для тавровых сечений — в зависимости от средней температуры свесов полки. В расчетах по образованию трещин сопротивление бетона растяжению при кратковременном нагреве и при длительном нагреве определяют для температуры нагрева бетона на уровне растянутой арматуры. В этих расчетах геометрические характеристики приведенного сечения определяют с учетом влияния температуры. Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, вызванных действием температуры, собственного веса и внешней нагрузки, определяют по формулам. К этой ширине раскрытия трещин необходимо добавить ширину раскрытия трещин, вызванную разностью коэффициентов температурного расширения арматуры в бетоне и суммарной температурной деформации бетона.

4. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫЕ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НИЗКИХ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУР. Для конструкций, предназначенных к эксплуатации при положительных температурах, но оказывающихся во время строительства в условиях низких отрицательных температур (ниже минус 40 °С), следует в случае применения в них арматуры, допускаемой к использованию только в отапливаемых помещениях, предусматривать в проекте временные ограничения по загружению внешней нагрузкой. 

Конструкции многоэтажных каркасных и панельных зданий.

 Конструктивные схемы зданий.

Многоэтажные гражданские каркасные и панельные (бескаркасные) здания для массового строительства проектируют высотой 12…16 этажей, а в ряде случаев — 20 этажей и более. Сетка колонн, шаг несущих стен и высоту этажей выбирают в соответствии с требованиями типизации элементов конструкций и унификации габаритных параметров. Конструктивные схемы зданий, возводимых из сборных элементов, характерны постоянством геометрических размеров по высоте, регулярностью типовых элементов конструкций, четким решением плана.

Каркасные конструкции.

Их применяют для различных административных и общественных зданий с большими помещениями, редко расположенными перегородками, а в некоторых случаях и для жилых домов высотой более 25 этажей. Основными несущими конструкциями многоэтажного каркасного здания в гражданском строительстве являются железобетонные рамы, вертикальные связевые диафрагмы и связывающие их междуэтажные перекрытия.

При действии горизонтальных нагрузок совместная работа разнотипных вертикальных конструкций в многоэтажном здании достигается благодаря высокой жесткости при изгибе в своей плоскости междуэтажных перекрытий, работающих как горизонтальные диафрагмы. Сборные перекрытия в результате сопряжения с помощью закладных деталей и замоноличивания швов между отдельными плитами также обладают высокой жесткостью при изгибе в своей плоскости.

Важнейшим условием достижения высоких эксплуатационных качеств многоэтажного здания является обеспечение его надежного сопротивления горизонтальным нагрузкам и воздействиям. Необходимую пространственную жесткость такого здания достигают различными вариантами компоновки конструктивной схемы, в основном отличающимися способами восприятия горизонтальных нагрузок.

Панельные конструкции.

Их применяют для жилых домов, гостиниц, пансионатов и других аналогичных зданий с часто расположенными перегородками и стенами. В панельных зданиях основными несущими конструкциями служат вертикальные диафрагмы, образованные панелями внутренних несущих стен, расположенными в поперечном или продольном направлении, и связывающие их междуэтажные перекрытия. Панели наружных стен навешивают на торцы панелей несущих стен. Многоэтажное панельное здание как в поперечном, так и в продольном направлениях воспринимает горизонтальную нагрузку по связевой системе.

             Возможны другие конструктивные схемы многоэтажных зданий.

К ним относятся, например, каркасное здание с центральным ядром жесткости, в котором в качестве верти­кальных связевых диафрагм используют внутренние стены сблокированных лифтовых и вентиляционных шахт, лестничных клеток; здание с двумя ядрами жесткости открытого профиля — в виде двутавров; здание с двумя ядрами жесткости и сложной конфигурацией в плане, позволяющей индивидуализировать архитектурное решение . В описанных конструктивных схемах зданий горизонтальные воздействия воспринимаются по рамно-связевой или связевой системе.

В зданиях с центральным ядром жесткости в целях обеспечения удобной свободной планировки сетку колонн укрупняют, в ряде решений внутренние колонны исключают и элементы перекрытий опирают на наружные колонны и внутреннее ядро жесткости. Ригели перекрытий пролетом 12...15.м проектируют предварительно напряженными, шарнирно связанными с колоннами, панели перекрытий — пустотными или коробчатыми. Горизон­тальное воздействие на здание воспринимается по связевой системе.

В зданиях с двумя ядрами жесткости и сложной конфигурацией в плане перекрытия выполняют монолитными в виде безбалочной бескапительной плиты. Возводят такие здания методом подъема (перекрытий или этажей). При этом методе полигоном для изготовления перекрытий поднимаемых элементов служит перекрытие над подвалом. Перекрытия бетонируют одно над другим в виде пакета с разделяющими прослойками. В местах, где проходят колонны, в них оставляют отверстия, окаймлённые стальными воротниками, заделанными в бетоне. В проектное положение перекрытие поднимают с помощью стальных тяжей и гидравлических домкратов, установленных на колоннах верхнего яруса. После подъёма перекрытия в проектное положение стальные воротники крепят к стальным деталям колонн на сварке. При этой конструктивной схеме восприятие горизонтального воздействия на здание осуществляется по связевой системе, а при обеспечении конструктивной связи на опорах плит перекрытий с колоннами — по рамно-связевой системе, в которой ригелями служат безбалочные плиты. Весьма перспективной является конструктивная схема многоэтажного каркасного здания, в которой горизонтальные нагрузки воспринимаются внешней железобетонной коробкой рамной конструкции, внутренние ядра жесткости и вертикальные связевые диафрагмы исключены. Перенос вертикальных несущих конструкций на внешний контур здания и восприятие горизонтальной нагрузки внешней пространственной рамой существенно повышает боковую жесткость высокого здания, обеспечивает снижение материалоемкости и трудоёмкости конструкции.