Плиты кессонные: Кессонные перекрытия

Основные плюсы монолитной кессонной конструкции:

• Нет необходимости усиливать фундамент и устанавливать дополнительные колонны, что значительно уменьшает сроки возведения.
• Сокращается общая толщина конструктива, что снижает нагрузку на конструкцию.
• Экономия на расходуемом материале.
• Увеличение свободного пространства и длины пролетов.
• Увеличивается несущая способность.

Области применения

Конструкция используется в зданиях с большой проходимостью потока людей, а также при перекрытиях в нагруженных инженерных сооружениях. Также кессонный способ актуален при переоборудовании больших объемных зданий в многофункциональные центры.

Несмотря на все свои достоинства кессонное перекрытие более популярно в европейских странах, чем в России и в частности в Москве.

Пустотные кессонные плиты перекрытий монолитных многоэтажных зданий Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

удк 692.5

А.Н. Малахова

НИУМГСУ

ПУСТОТНЫЕ КЕССОННЫЕ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЙ МОНОЛИТНЫХ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

Одним из способов облегчения веса железобетонных конструкций зданий, в т.ч. плит перекрытий, является устройство пустот в поперечном сечении конструкций. Приведены конструктивные решения пустотных плит сборных и монолитных перекрытий, которые применялись при возведении зданий до широкого использования в строительстве крупноразмерных многопустотных сборных плит. Рассмотрено применение кессонных пустотных плит для перекрытий современных монолитных многоэтажных зданий. Описаны конструктивные решения таких перекрытий, экспериментальные исследования и компьютерное моделирование их работы под нагрузкой.

Ключевые слова: монолитные здания, сборные пустотные плиты перекрытий, кессонное пустотное перекрытие, конструктивные решения, компьютерное моделирование

к недостаткам строительных конструкций, выполняемых из железобетона, всегда относили их большой собственный вес. одним из способов облегчения веса железобетонных конструкций, в т.ч. плит перекрытий, является устройство пустот в поперечном сечении конструкций. При этом существенно уменьшается расход материалов, прежде всего бетона. наличие пустот приводит к повышению звукоизолирующих свойств перекрытий. При использовании пустотных плит снижается величина вертикальной нагрузки на колонны, стены и фундамент зданий.

классическим примером уменьшения веса сборных железобетонных конструкций зданий является применение многопустотных плит перекрытия, которые и сегодня включены в каталог продукции большинства заводов железобетонных изделий.

Попытки облегчения веса железобетонных конструкций имеют давнюю историю. во время обследования старых зданий при вскрытии монолитных бетонных перекрытий иногда фиксируют наличие внутри них деревянных бревен, что является примером, пусть не столь эффективного, но уменьшения веса железобетонных перекрытий.

в отечественной и зарубежной практике при возведении монолитных перекрытий давно применялись бумажные, картонные и пластиковые трубы для устройства пустот и уменьшения веса перекрытий [1]. При этом наряду с применением тяжелого бетона для изготовления сборных многопустотных плит перекрытий использовались легкие бетоны.

на рис. 1 приведены варианты конструктивного решения часторебристых перекрытий, которые имели место при возведении зданий вплоть до широкого распространения в стране сборного железобетона в 50-е гг. прошлого столетия [2]. впоследствии такие перекрытия выполнялись только при проведении

реконструкции зданий [3]. Приведенные на рис. 1 часторебристые перекрытия были предназначены для опирания на две стены или балки, идущие параллельно. Уменьшение веса перекрытий достигалось не только путем устройства пустот в теле конструкций (рис. 1, а, в, г), но и путем расположения внутри конструкции облегченных вкладышей (рис. 1, б). При выполнении монолитных часторебристых перекрытий применялись несъемные опалубочные ящики (см. рис. 1, а) и съемная опалубка в виде деревянных ящиков или металлических лотков (см. рис. 1, в). В случае возведения перекрытий для жилых зданий с применением съемной опалубки устройство подвесного потолка было обязательным. На рис. 1, г показано сборное часторебристое перекрытие, составленное из полых железобетонных балок коробчатого сечения. Перекрытия могли собираться из балок таврового и двутаврового сечений, а также выполняться из П-образных и многопустотных плит.

В работе [2] показано, что оптимальное расстояние между ребрами монолитного часторебристого перекрытия принималось равным 500…700 мм при временной нагрузке на перекрытие до 4 кН/м2 и пролетах перекрытия 6.8 м. В ребра монолитного часторебристого перекрытия устанавливались плоские каркасы с продольной рабочей арматурой, а конструктивное армирование собственно плиты часторебристого перекрытия выполнялось стержнями диаметром 5.6 мм, расположенными с шагом 150.250 мм.

Рис. 1. Конструктивные решения часторебристого перекрытия: а — с устройством пустот в теле конструкций с применением несъемных опалубочных ящиков; б — с расположением облегченных вкладышей внутри плиты перекрытия; в — монолитное часторебристое перекрытие; г — сборное часторебристое перекрытие

Предметом научных исследований работы сборных многопустотных плит перекрытий и их конструктивных решений являлись рациональный вид пустот (квадратные, овальные, круглые и другой формы) и частота их расположения в поперечном сечении по ширине плиты. В итоге по ГОСТ 95611 стали массо-

1 ГОСТ 9561-91. Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий и сооруже-

ний. Технические условия.

во выпускать сборные железобетонные плиты марки Пк толщиной 220 мм с предварительно напрягаемой арматурой. Плиты имели круглые пустоты диаметром 159 мм при шаге пустот 185 мм.

на рис. 2 показаны поперечное сечение и схема армирования сборной железобетонной многопустотной плиты перекрытия марки ПК 60.12-4 А800. опыт проектирования и эксплуатации, а также результаты исследования сборных железобетонных многопустотных плит могут быть полезны и для проектирования монолитных часторебристых плит перекрытия зданий. Следует отметить, что современные исследования сборных многопустотных плит перекрытий в основном проводятся с использованием компьютерного моделирования [4].

Рис. 2. Поперечное сечение и схема армирования сборной железобетонной многопустотной плиты перекрытия

Для современных перекрытий монолитных железобетонных зданий колонной и стеновой конструктивной системы нормами2 рекомендуется использовать плиты пустотные и плиты пустотные кессонные. Пустотные плиты перекрытия применяются тогда, когда опорные балки или стены расположены в здании параллельно в одном направлении и, как показано выше, конструкция и производство таких перекрытий достаточно хорошо разработаны.

кессонные пустотные плиты перекрытия работают в двух направлениях и включают в себя взаимно пересекающиеся пустоты. Напряженное состояние таких плит имеет более сложную природу [5]. Кессонные пустотные плиты для перекрытий монолитных зданий стали применяться сравнительно недавно. Между тем в строительстве накоплен большой опыт применения монолитных кессонных балочных перекрытий [6, 7], в последние годы также предпринимались исследования таких перекрытий [8—10].

На рис. 3 показано монолитное кессонное балочное перекрытие, опертое на стены и перекрывающее помещение с размерами I х I = 10 х 10 м. Высота балок обоих направлений для квадратного в плане перекрытия принята одинаковой (500 мм). Для кессонного перекрытия высота балок должна составлять не менее 1/20 пролета. Шаг балок назначается 1…2 м. В приведенном на рис. 3 примере шаг балок а = 2 м. Толщина плит кессонного перекрытия назначена 60 мм. Балки армируются объемными каркасами, плита — сетками.

2 СП 52-103—2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий.

Рис. 3. Схема армирования монолитного кессонного перекрытия: а — план раскладки нижних сеток армирования плиты, опертой на перекрестные балки; б—план раскладки верхних сеток армирования плиты; в — фрагмент армирования монолитного кессонного перекрытия в разрезе; 1—4 — каркасы армирования балок; 5—9 — сетки армирования плиты

В соответствии с алгоритмом расчета, изложенным в [6, 7], крайние балки кессонного балочного перекрытия имеют меньшие прогибы и испытывают меньшие изгибающие моменты, чем средние балки перекрытия. M).

Коэффициенты kl и k2 определяются по формуле k =16(a -2a3 +a4).

x aal2

Предварительно для крайних и средних балок вычисляется ai = — и М =-.

l 16

В работе [11] показано, что результаты компьютерного расчета монолитного кессонного балочного перекрытия с использованием программного комплекса ЛИРА существенно отличаются от расчета по аналитической методике. Компьютерный расчет показывает другую работу кессонного перекрытия под нагрузкой: плита с балками-ребрами целиком изгибается под нагрузкой, при этом усилия в плите возрастают к центру перекрытия, а усилия в балках-ребрах уменьшаются.

Обзор конструктивных решений современных монолитных перекрытий, в т.ч. кессонного типа, приведен в [12]. При возведении балочных кессонных перекрытий активно используются пустотообразователи в форме усеченной пирамиды из пластиковых материалов.

Для устройства кессонных пустотных плит перекрытий применяются различные технологии, в т.ч. швейцарская технология Cobiax, при реализации которой в возводимую плиту перекрытия интегрируются шарообразные пустотелые пластиковые модули (тип Eco-Line) или плоские пустотелые пластиковые модули (тип Slim-Line). Первый тип пластиковых модулей предназначен для перекрытий толщиной 300…600 мм, второй — для перекрытий толщиной 200…350 мм (рис. 4, а). Модули обоих типов сопрягаются с каркасом из арма-

VESTNIK

JVIGSU

турной проволоки диаметром 3…5 мм (рис. 4, б, в). В результате достигается облегчение веса таких перекрытий на 30 %. Пролет перекрытия может составлять 12. ..18 м.

Другим вариантом конструктивного решения кессонных плит перекрытий является расположение внутри плиты вкладышей из легких материалов: пено-полистирола, минеральной ваты и др.

В работе [13] описывается конструктивное решение облегченного монолитного перекрытия в здании колонной конструктивной системы с сеткой колонн 8,6 х 8,6 м. Перекрытие включает сплошные надколонные полосы шириной 1,4 м, армированные плоскими каркасами с шагом 220 мм, а также облегченные участки плиты размером 7,2 х 7,2 м, расположенные между полосами. Для образования пустот перекрытия используются пенополистироль-ные вкладыши. Ребра кессонной плиты армируются плоским каркасом. Сетки армирования располагаются у верхней и нижней граней плиты. Толщина кессонной пустотной плиты перекрытия составляет 320 мм (рис. 4, г).

Рис. 4. Поперечные сечения плит кессонного пустотного перекрытия с пустотелыми пластиковыми модулями (а) (шарообразными (б) и плоскими (в)) для устройства полостей в плите по технологии СоЫах и с облегченными вкладышами из пенополи-стирола (г)

Для выработки подходов к проектированию пустотных кессонных плит перекрытий монолитных зданий были предприняты исследования, результаты которых приведены в [14—19]. Проводились эксперименты по изучению характера трещинообразования, развития деформаций и разрушения плит. Исследовалась работа пустотных кессонных плит на сдвиг, а также при одновременном действии изгибающего и крутящего моментов. Выполнялся сравнительный анализ распределения напряжений в сплошных и пустотных

кессонных плитах, сравнивались результаты экспериментов и компьютерного моделирования, рассматривались различные условия опирания плит. Были получены данные о трещиностойкости, жесткости и несущей способности экспериментальных моделей различных вариантов конструктивного решения пустотных кессонных плит. При проведении исследований широко применялось компьютерное моделирование [20].

Компьютерную модель пустотной кессонной плиты перекрытия (рис. 5, а) в программе ЛИРА можно построить на прямоугольной сетке, расположенной в плоскости ХОУ. На сетке прокладываются перекрестные стержни-балки кессонного перекрытия. Шаг стержней составляет 350 мм. Он равен ширине поперечного сечения балок с отверстием (рис. 5, б) и сплошного сечения 350 х 200 мм. На рис. 5, б приведено поперечное сечение из стандартного набора для стержневых элементов при задании жесткости элементов расчетной схемы. Нестандартное поперечное сечение можно построить в программе «конструктор сечений» (рис. 5, в) с вычислением геометрических характеристик и построением изополей напряжений в сечении.

Рис. 5. Компьютерная модель пустотной кессонной плиты: а — пространственная модель плиты; б, в—поперечные сечения стержней при компоновке компьютерной модели плиты

При построении компьютерной модели пустотной кессонной плиты перекрытия, скомпонованной из перекрестных стержней-балок, погонная нагрузка, в т.ч. собственный вес, прикладывается к стержням с учетом ширины грузовой полосы балок (В = 0,35 м) и того обстоятельства, что полная нагрузка q = qx + + q2 (ql, q2 — равные составляющие полной нагрузки, прикладываемые к стержням-балкам, расположенным в двух направлениях).

Сравнительный анализ результатов расчета компьютерных моделей пустотной плиты, сформированных из стержневых или пластинчатых элементов, показал схожесть результатов расчета.

Библиографический список

1. ФоломеевА.А. Снижение материалоемкости железобетонных конструкций. М. : Стройиздат, 1974. 66 с.

2. Пастернак П.Л., Марьясина И.Е. Железобетонные часторебристые перекрытия и настилы. М. : Машстройиздат, 1950. 144 с.

3. Альбом усовершенствованных железобетонных конструкций для капитального ремонта жилых домов. Л. : Стройиздат, 1988. 302 с.

4. Абашева Л.П., Тонков И.Л., Тонков Ю.Л. Опыт объемного моделирования многопустотных железобетонных плит перекрытия при решении нестандартной задачи // Промышленное и гражданское строительство. 2011. № 7 (2). С. 27—29.

5. Байков В.Н., Бедов А.И., Фролов А.К. Эффект крутящих моментов и распоров в железобетонных плитах, опертых по контуру // Строительная механика и расчет сооружений. 1992. № 3. С. 41—48.

6. Расчет и конструирование частей жилых и общественных зданий. Справочник проектировщика / под ред. П.ф. Вахненко. Киев : Будiвельник, 1987. 424 с.

7. жилые и общественные здания. краткий справочник инженера-конструктора / под ред. Ю.А. Дыховичного. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1991. 655 с.

8. Головин Н.Г., Плотников А.И. Расчет перекрестно-ребристых перекрытий методом предельного равновесия с учетом перераспределения усилий // Архитектура. Строительство. Образование : материалы регион. конф., посвященной 35-летию образования строительного факультета. Чебоксары : Чуваш. ун-т, 2013. С. 6—17.

9. Головин Н.Г., Плотников А.И. Расчет перекрестно-ребристых перекрытий с учетом физической нелинейности // Бетон и железобетон — взгляд в будущее : науч. тр. III Всеросс. (II Междунар.) конф. по бетону и железобетону: в семи томах (г. Москва, 12—16 мая 2014 г.). М. : МГСУ, 2014. Том 1. Теория железобетона. Железобетонные конструкции. Расчет и конструирование. С. 234—244.

10. Кумпяк О.Г., Галяутдинов З.Р., Максимов В.Б. Исследование железобетонных плит, опертых по контуру на жесткие и податливые опоры, при кратковременном динамическом нагружении // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 1 (38). С. 69—76.

11. Малахова А.Н. Монолитные кессонные перекрытия зданий // Вестник МГСУ 2013. № 1. С. 79—86.

12. Сагадаев Р.А. Современные методы возведения монолитных и сборно-монолитных перекрытий. М. : ГОУ ДПО ГАСИС, 2008. 35 с.

13. Шмуклер В.С. Эффективная система облегченных железобетонных элементов // Бетон и железобетон — взгляд в будущее : науч. тр. III Всеросс. (II Междунар.) конф. по бетону и железобетону: в семи томах (г. Москва, 12—16 мая 2014 г.). М. : МГСУ, 2014. Том 2. Безопасность железобетонных конструкций при особых природных и техногенных воздействиях. Опыт строительства зданий и сооружений. Мониторинг состояния конструкций зданий и сооружений С. 346—356.

14. Грановский А.В., Чупанов М.Р. Экспериментальные исследования несущей способности плит перекрытий кессонного типа // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 5. С. 43—48.

15. Schnellenbach-HeldM., Pfeffer K. Tragverhalten zweiachsiger Hohlkörperdecken / Beton- und Stahlbetonbau. 96 (2001) Heft 9. S. 573—578.

16. Hegger J., Roeser W. Gutachten zur Querkrafttragfähigkeit von stahlbetondecken mit cobiax-Hohlkörpern. Hegger+Partner, Aachen, 2008.

17. Abramski M., Albert A., Pfeffer R., Schnel J. Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetondecken mit kugelförmigen Hohlkörpern // Beton- und Stahlbetonbau. 105 (2010). Helf 6. S. 349—361

18. Abramski M., Albert A., Pfeffer R., Schnel J. Stahlbetondecken mit kugelförmigen Hohlkörpern // Überprüfung der Scher- und Verwindungssteifigkeit // Betonwerk und fertigteil-technik, Bauverlag BV Gmbh. 106 (2011), Helf 2, S. 182—184.

19. Abramski M., Albert A., Pfeffer R., Schnel J. Bemessung und Konstruktion von zweiachsig gespannten Stahlbetondecken mit abgeflachten rotationssymmetrischen Hohlkörpern // Beton- und Stahlbetonbau. September 2012. Vol. 107. Issue 9. Pp. 590—600.

20. Городецкий А.С., Евзеров И.Д. Компьютерные модели конструкций. М. : Изд-во АСВ, 2009. 357 с.

Поступила в редакцию в декабре 2015 г.

Об авторе: Малахова Анна Николаевна — кандидат технических наук, доцент, профессор кафедры архитектурно-строительного проектирования, доцент кафедры железобетонных конструкций, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26, 8 (495) 583-47-53, [email protected], [email protected].

Для цитирования: МалаховаА.Н. Пустотные кессонные плиты перекрытий монолитных многоэтажных зданий // Вестник МГСУ 2016. № 6. С. 15—24.

A.N. Malakhova

CAISSON TYPE HOLLOW FLOOR SLABS OF MONOLITHIC MULTI-STOREYED

BUILDINGS

One of the disadvantages of building structures made of reinforced concrete is their considerable weight. One of the trends to decrease the weight of concrete structures, including floor slabs, is the arrangement of voids in the cross-sectional building structures. In Russian and foreign practice paper, cardboard and plastic tubes has been used for creation of voids in the construction of monolithic floor slabs. Lightweight concretes were also used for production of precast hollow core floor slabs.

The article provides constructive solutions of precast hollow core floor slabs and solid monolithic slabs that were used in the construction of buildings before wide use of large precast hollow core floor slabs. The article considers the application of caisson hollow core floor slabs for modern monolithic multi-storeyed buildings. The design solutions of such floor slabs, experimental investigations and computer modeling of their operation under load were described in this article.

The comparative analysis of the calculation results of computer models of a hollow slabs formed of rod or plastic elements showed the similarity of calculation results.

Key words: monolithic buildings, precast hollow core floor slabs, caisson type hollow floor slab, constructive solutions, computer modeling

References

1. Folomeev A.A. Snizhenie materialoemkosti zhelezobetonnykh konstruktsiy [Decrease of Materials Consumption of Reinforced Concrete Structures]. Moscow, Stroyizdat Publ., 1974, 66 p. (In Russian)

2. Pasternak P.L., Mar’yasina I.E. Zhelezobetonnye chastorebristye perekrytiya i nastily [Ribbed Reinforced Concrete Floor Slabs and Decks]. Moscow, Mashstroyizdat Publ., 1950, 144 p. (In Russian)

3. Al’bom usovershenstvovannykh zhelezobetonnykh konstruktsiy dlya kapital’nogo remonta zhilykh domov [The Album of Advanced Reinforced Concrete Structures for the Major Repairs of Residential Buildings]. Leningrad, Stroyizdat Publ., 1988, 302 p. (In Russian)

4. Abasheva L.P., Tonkov I.L., Tonkov Yu.L. Opyt ob»emnogo modelirovaniya mnogopus-totnykh zhelezobetonnykh plit perekrytiya pri reshenii nestandartnoy zadachi [The Experience of Three-Dimensional Modeling of Hollow Core Reinforced Concrete Floor Slabs for Solving Nonstandard Problems]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2011, no. 7 (2), pp. 27—29. (In Russian)

5. Baykov V.N., Bedov A.I., Frolov A.K. Effekt krutyashchikh momentov i rasporov v zhelezobetonnykh plitakh, opertykh po konturu [The Effect of Torques and Outward Thrusts in Reinforced Concrete Floor Slabs Supported on the Contour]. Stroitel’naya mekhanika i raschet sooruzheniy [Structural Mechanics and Analysis of Constructions]. 1992, no. 3, pp. 41—48. (In Russian)

6. Vakhnenko P. F., editor. Raschet i konstruirovanie chastey zhilykh i obshchestvennykh zdaniy. Spravochnik proektirovshchika [The Design and Calculation of the Parts of Residential and Public Buildings. Designer’s Reference Book]. Kiev, Budivel’nik Publ., 1987, 424 p. (In Russian)

7. Dykhovichnyy Yu.A., editor. Zhilye i obshchestvennye zdaniya. Kratkiy spravochnik inzhenera-konstruktora [Residential and Public Buildings. Brief Reference Book for Design Engineers]. 3rd edition, revised and enlarged. Moscow, Stroyizdat Publ., 1991, 655 p. (In Russian)

8. Golovin N.G., Plotnikov A.I. Raschet perekrestno-rebristykh perekrytiy metodom predel’nogo ravnovesiya s uchetom pereraspredeleniya usiliy [Calculation of Cross-Ribbed Floor Slabs by the Method of Limit Equilibrium Taking into Account the Redistribution of Efforts]. Arkhitektura. Stroitel’stvo. Obrazovanie: materialy regional’noy konferentsii, posvyashchennoy 35-letiyu obrazovaniya stroitel’nogo fakul’teta [Architecture. Construction. Education: Proceedings of the Regional Conference Dedicated to the 35th Anniversary of Construction Faculty Foundation]. Cheboksary, Chuvashskiy universitet Publ., 2013, pp. 6—17. (In Russian)

9. Golovin N.G., Plotnikov A.I. Raschet perekrestno-rebristykh perekrytiy s uchetom fizicheskoy nelineynosti [Calculation of Cross-Ribbed Floor Slabs Considering Physical Non-linearity]. Beton i zhelezobeton — vzglyad v budushchee: nauchnye trudy III Vserossiyskoy (II Mezhdunarodnoy) konferentsii po betonu i zhelezobetonu: v semi tomakh (g. Moskva, 12—16 maya 2014 g.) [Concrete and Reinforced Concrete — Glance into the Future. Scientific Works of the 3rd All-Russian (2nd International) Conference on Concrete and Reinforced Concrete in Seven Volumes (Moscow, May 12—16, 2014]. Moscow, MGSU Publ., 2014, vol. 1. Teoriya zhelezobetona. Zhelezobetonnye konstruktsii. Raschet i konstruirovanie [The Theory of Reinforced Concrete. Reinforced Concrete Constructions. Calculation and Design], pp. 234—244. (In Russian)

10. Kumpyak O.G., Galyautdinov Z.R., Maksimov V.B. Issledovanie zhelezobetonnykh plit, opertykh po konturu na zhestkie i podatlivye opory, pri kratkovremennom dinamicheskom nagruzhenii [Investigation of Reinforced Concrete Floor Slabs Supported on the Contour by Rigid and Pliant Supports at Short Dynamic Loading]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel’nogo universiteta [Bulletin of Tomsk State University of Architecture and Building]. 2013, no. 1 (38), pp. 69—76. (In Russian)

11. Malakhova A.N. Monolitnye kessonnye perekrytiya zdaniy [Monolithic Waffle Slab Floors of Buildings]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2013, no. 1, pp. 79—86. (In Russian)

12. Sagadaev R.A. Sovremennye metody vozvedeniya monolitnykh i sborno-monolit-nykh perekrytiy [Modern Methods of Constructing Monolithic and Precast-Monolithic Floor Slabs]. Moscow, GOU DPO GASIS Publ., 2008, 35 p. (In Russian)

13. Shmukler V.S. Effektivnaya sistema oblegchennykh zhelezobetonnykh elementov [An Effective System of Reducing the Weight of Reinforced Concrete Elements]. Beton i zhelezobeton — vzglyad v budushchee : nauchnye trudy III Vserossiyskoy (II Mezhdunarodnoy) konferentsii po betonu i zhelezobetonu: v semi tomakh (g. Moskva, 12—16 maya 2014 g.) [Concrete and Reinforced Concrete — Glance into the Future. Scientific Works of the 3rd All-Russian (2nd International) Conference on Concrete and Reinforced Concrete in Seven Volumes (Moscow, May 12—16, 2014]. Moscow, MGSU Publ., 2014, vol. 2: Bezopasnost’ zhelezobetonnykh konstruktsiy pri osobykh prirodnykh i tekhnogennykh vozdeystviyakh. Opyt stroitel’stva zdaniy i sooruzheniy. Monitoring sostoyaniya konstruktsiy zdaniy i sooruzheniy [Safety of Reinforced Concrete Structures under Special Natural and Man-Made Loads. Experience of the Construction of Buildings And Structures. Condition Monitoring of the Constructions of Buildings and Structures], pp. 346—356. (In Russian)

14. Granovskiy A.V., Chupanov M.R. Eksperimental’nye issledovaniya nesushchey sposobnosti plit perekrytiy kessonnogo tipa [Experimental Investigations of Bearing Capacity of Caisson Type Floor Slabs]. Promyshlennoe igrazhdanskoe stroitel’stvo [Industrial and Civil Engineering]. 2015, no. 5, pp. 43—48. (In Russian)

15. Schnellenbach-Held M., Pfeffer K. Tragverhalten zweiachsiger Hohlkörperdecken. Beton- und Stahlbetonbau. 2001, vol. 96, no. 9, pp. 573—578. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/ best.200100720.

16. Hegger J., Roeser W. Gutachten zur Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetondecken mit Cobiax-Hohlkörpern. Hegger+Partner, Aachen, 2008.

17. Abramski M., Albert A., Pfeffer R., Schnel J. Experimentelle und numerische Untersuchungen zum Tragverhalten von Stahlbetondecken mit kugelförmigen Hohlkörpern. Beton- und Stahlbetonbau. 2010, vol. 105, no. 6, pp. 349—361. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/ best.201000031.

18. Abramski M., Albert A., Pfeffer R., Schnel J. Stahlbetondecken mit kugelförmigen Hohlkörpern. Überprüfung der Scher- und Verwindungssteifigkeit. Betonwerk und fertigteiltechnik, Bauverlag BV Gmbh. 2011, 106, Helf 2, pp. 182—184.

19. Abramski M., Albert A., Pfeffer R., Schnel J. Bemessung und Konstruktion von zweiachsig gespannten Stahlbetondecken mit abgeflachten rotationssymmetrischen Hohlkörpern. Beton- und Stahlbetonbau. September 2012, vol. 107, no. 9, pp. 590—600. DOI: http:// dx.doi.org/10.1002/best.201200027.

20. Gorodetskiy A.S., Evzerov I.D. Komp’yuternye modeli konstruktsiy [The Computer Models of Structures]. Moscow, ASV Publ., 2009, 357 p. (In Russian)

About the author: Malakhova Anna Nikolaevna — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Architectural and Structural Design, Department of Reinforced Concrete Structures, Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; +7 (495) 583-47-53; [email protected]; [email protected].

For citation: Malakhova A.N.Pustotnye kessonnye plity perekrytiy monolitnykh mnogo-etazhnykh zdaniy [Caisson Type Hollow Floor Slabs of Monolithic Multi-Storeyed Buildings]. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2016, no. 6, pp. 15—24. (In Russian)

Кессоны — Преимущества и выгоды использования

Кессоны — углубления прямоугольной или другой формы в своде, куполе, потолочном перекрытии или на внутренней поверхности арки.

Кессоны могут иметь как чисто эстетическое значение, так и совмещать конструктивную и декоративную функции, а также использоваться для улучшения акустики помещения, создания различных визуальных эффектов (например, визуально увеличивать высоту потолка или свода), служить нишами для установки светильников.

Кессоны от «Экодеко» это:

• Надежные, функциональные и эстетичные перекрытия.
• Индивидуальный подход в проектировании и дизайне кессонов.
• Экономия без потери качества при строительстве и дальнейшем обслуживании.
• Материал, дающий большую гибкость при проектировании.
• Сокращение сроков строительства и нагрузки на фундамент.
• Повышение инвестиционной и общей привлекательности объекта.
• Собственное производство кессонов – качественно и в кротчайшие сроки.
• Цена и скидки от производителя.

Преимущества кессонного перекрытия:

• Снижение расхода бетона до 40%, расхода арматуры до 40% по сравнения с монолитным перекрытием, рассчитанным на одни и те же нагрузки.
• Возможность осуществления проектирования большепролетных планировочных решений.
• Сокращение приведенной толщины перекрытия по сравнению с традиционным решением до 25%, увеличение пролетов, уменьшение количества несущих конструкций (стены, колонны, фундаменты).
• Возможность придавать готовому потолку выразительность и уникальность за счет применения индивидуального декора непосредственно при изготовлении кессона на производстве.
• Экономия расчетной нагрузки от собственного веса от 150кг/м2 и перевод её в полезную нагрузку.
• Увеличение скорости строительства в 1,5-2 раза.
• Увеличение оборачиваемости опалубочной системы, ведущее к снижению затрат на опалубку.

Выгода использования кессонов:

• Повышает рыночную стоимость и инвестиционную привлекательность объектов;
• Гарантирует неизменный внешний вид интерьера на протяжении многих десятилетий;
• Позволяет экономить на строительных материалах;
• Сокращает сроки строительства.

Завод современных фасадных решений Ecodeco – лидер на Юге России по мощ¬ности производства кессонов и количеству реализованных проектов.

Галерея объектов по кессонам

Кессонные потолки от Grandmaster. Деревянные потолки, потолочные панели

(фр. caisson — ящик) — в архитектуре кассета, квадратное или многоугольное декоративное углубление в потолочном своде или на внутренней поверхности арки. При этом только те ритмические углубления, которые входят в систему перекрестных балок или другого сложного несущего каркаса, отвечают понятию кессона. Кессоны играют конструктивную и декоративную роль, а также применяются для улучшения акустики помещений.

Кессоны известны с архаических времен. Плиний упоминает о росписи греками кессонов в VII веке до н. э. Одна из целл Эрехтейона была перекрыта деревянным плафоном из балок, заполненных терракотовыми плитами. Этруски в своих гробницах повторяли в живописи очертания кессонов. У римлян формы кессонов становятся очень разнообразными — прямоугольными, ромбовидными, восьмигранными и многогранными, круглыми и т. д.

CC0, CC1. Кессонный потолок из дуба для бильярдной. Деревянный потолок из потолочных панелей и деревянных балок.

CC2, CC3. Деревянный потолок из массива дуба. Кессоны рекордного размера -1200х1200. Размер помещения 5600х5600.

CC123, CC124.

CC125, CC126.

CC4, CC5. Кессонные потолки из массива дуба, покрытие — белая эмаль с золотой патиной.

CC6, CC7. Резная розетка в пересечении потолочных балок. Пересеченные балки из массива дуба.

CC8, CC9. Деревянный потолок над бильярдным столом.

CC10, CC11. Деревянный потолок из лиственницы для балкона на открытом воздухе.

CC12, CC13. Кессоны деревянного потолка. Резные декоративные балки из лиственницы

CC14, CC15. Резная розетка на пересеченных балках деревянного потолка. Кессоны деревянного потолка, обрамленные резными балками.

CC16, CC17. Кессоны деревянного потолка с резными розетками. Дуб, эмаль, золотая патина.

CC18, CC19. Потолочный декоративный карниз из массива дуба. Уникальный гибкий декор DEREVIT. Резная розетка в центре кессона

CC20, CC21. Балочный деревянный потолок. Пересеченные потолочные балки.

CC22, CC23. Балочный деревянный потолок в едином стиле во всех комнатах квартиры.

CC24, CC25. Большой витражный фонарь с подсветкой в прихожей размером 4400х2400.

CC26, CC27. Витраж с подсветкой встроенный в кессонный потолок. Позолоченная декоративная розетка в пересечениях потолочных балок.

CC28, CC29. Деревянный кессонный потолок из массива дуба

CC30, CC31. Только две вертикальные стены в комнате. По этой причине деревянный потолок не касается стен и прижат к несущему потолку.

CC32, CC33. Кессоннный потолок в комнате со сложной геометрией. Кессоны подвесного деревянного потолка устанавливаются в посадочные места подвесной системы легко и без крепежа.

CC34, CC35. Центральный большой кессон с крышкой из матового стекла, за которой яркая подсветка для чтения

CC36, CC37. Кессоны по периметру оборудованы специальной «огненной» подсветкой для уютного домашнего освещения.

CC38, CC39. Классический деревянный кессонный потолок из дуба. Резной декор DEREVIT придает деревянному потолку роскошь и богатство классики.

CC46, CC47. Многоуровневый кессонный потолок с подсветкой.

CC54, CC55. Элементы многоуровневого кессонного потолка с подсветкой.

CC64, CC65. Деревянный потолок с подсветкой в кабинете. Кессонный потолок и шкаф из бука.

CC70, CC71. Деревянный потолок с подсветкой для кинозала.

CC72, CC73. Кессонный потолок из бука с подсветкой.

CC74, CC75. Элитные потолки — кессоны оформлены элементами резного декора. Кессонный потолок «Георг» выполнен в средневековом стиле, в духе рыцарства и роскоши. Этот потолок, без сомнения, можно отнести к классу роскошных элитных деревянных потолков. Величественные резные львы на розетках в пересечении балок, старинные гербы с символами власти и побед, обилие резьбы по дереву, золота и серебра. Всё это создает преемственность с духом далеких эпох, благородными традициями, которые хорошо уживаются в современных интерьерах, подчеркивая семейственность, связь поколений и достоинство хозяина жилища.

CC76, CC77. Применение резьбы придает помещению аристократичность, фокусирует внимание на изысканных деталях. Технически, этот кессонный потолок выполнен по традиционной схеме, которую ГРАНДМАСТЕР использует с 2006 года. Он изготовлен из дуба с покрытием экологически чистым маслом на основе соевого. Такой потолок оставляет возможность легкого доступа в пространство за кессонами, т.к. любой кессон просто лежит на направляющих в своем посадочном месте и не смотря на свою массивность, он легко сдвигается в сторону или убирается для доступа к коммуникациям, которые могут быть проложены за ним.

При раскопках Помпеи найдены по преимуществу декоративно-живописные кессоны. Прекрасные образцы классических кессонов сохранились до наших дней.

В Греции они получили четкое художественное развитие в целом ряде памятников. Тонкие кассетированные плитки (калиматии) укладывались на балки, подражая деревянной конструкции.

Большинство кессонов греческой работы построено органично, отличается правдивой конструкцией и может служить образцом построения и декора кессонного покрытия.
При однообразии перекрытий, только балочными конструкциями из мрамора, греки создали высокую четкость и изящество их архитектурной формы.

У римлян, наоборот, большое разнообразие технических приемов, но архитектурная форма и детали кессонов часто грубы и фальшивы. Ренессанс повторяет все римские формы кессонов и даже заимствует технику их выполнения. Правда, массивные бетонные своды римлян не находят места в более легком и смелом строительстве ренессанса. В интерьерах дворцов широкое применение получил деревянный резной кессон с раскраской и позолотой, а также лепные кессоны по деревянной основе (ящикам).
Позднейшие архитектурные стили широко применяли кессонный декор, используя достижения ренессанса в этой области. В XVII— XIX веках нельзя найти новых решений ни в технике выполнения, ни в форме кессона.

Роскошные кессонные потолки станут жемчужиной Вашего интерьера, выполненного в классическом стиле. Изготовленные из натурального дерева они создают в комнате очарование и элегантную необычность.

Если зона кессонов не распространяется на всю площадь потолка, то такой кессонный потолок изготавливается полностью (на 100%) на производстве. При монтаже такого кессонного потолка монтажники не используют режущие инструменты, ничего не подрезают и не подгоняют. Если же кессонный потолок занимает всю площадь потока в помещении, то подрезается по месту только доборы и карнизы. Такой подход дает высокую точность сочленения деталей, высокое качество собранных и окрашенных уже в собранном виде отдельных узлов. Сокращается срок монтажных работ (2-3 дня), минимизируется количество пыли и шума при сборке. Кроме того, упрощается алгоритм монтажных работ на удаленных объектах иногородними мастерами по нашей инструкции из 10 этапов.
Кессонный потолок является разновидностью подвесных потолков.

Современный кессонный деревянный потолок делают из множества прямых, утопленных панелей. Это является относительно недорогим вариантом и дает восхитительный эффект, особенно когда дополнено рельефными контрастными элементами.
Кессонированные потолки придают особый шарм и респектабельный внешний вид любому помещению будь то гостиная, кабинет, библиотека, спальня или административное помещение, кабинет директора, переговорный зал.

Как установить деревянные кессонные потолки своими руками

Наверняка многие кто побывал в замках или дворцах ставших музеями обратили внимание на роскошные и необычные потолки. Они имеют квадратные углубления (кессоны) и выполнены из дорогих пород дерева. Деревянные кессонные потолки придают помещению загадочный и неповторимый вид.

С установкой кессонных потолков можно справиться самостоятельно

Сотни лет назад для устройства потолочных перекрытий была разработана надежная и прочная технология. Именно благодаря такой конструкции древние мастера создавали постройки, которые на протяжении веков внушают восторг и трепет у посетителей.

Система перекрестных балок обшивалась красным или другим ценным деревом. В результате на потолке появлялись кессоны. Через многие годы мода на кессонные потолки начинает возвращаться.

Профиль УД-27 для крепления потолка

С развитием строительных технологий появилась возможность установить такой потолок в любом помещении. Он уже не несет больших нагрузок и, скорее всего это фальшпотолок под которым можно разместить любые коммуникации и спрятать дефекты старого потолочного перекрытия.

Материалы, применяемые для установки кессонных потолков значительно дешевле дорогих пород дерева. Их заменили древесностружечные плиты, покрытые деревянным шпоном.

Установить такой потолок может практически любой начинающий домашний мастер. Для получения необходимых знаний достаточно прочитать эту статью до конца. Однако существуют и некоторые ограничения для установки кессонных потолков.

Профиль ЦД-60

Важно знать! Кессонные потолки рекомендуется устанавливать в помещениях, в которых высота потолков более 2,5 м. В стандартных квартирах с высотой стен 2,5 м такой потолок может создавать дискомфорт от ощущения ограниченного пространства.

Хотя как говориться — на вкус и цвет товарищей нет. Так что пробуйте и экспериментируйте, а этот материал будет Вам в помощь.

Из чего состоит кессонный потолок

На современном рынке имеется большой выбор материалов для устройства кессонных потолков. Обычно комплект кессонного потолка включает в себя следующие элементы:

• ​ Металлический каркас
• ​ Потолочные плиты
• ​ Планки для фальшбалок

Соединитель краб

Металлический каркас выполняется из профилей и стыковочных элементов, применяемых для гипсокартонных подвесных потолков:

• Профиль УД-27
• Профиль ЦД-60
• Прямой подвес
• Соединитель прямой для профиля
• Соединитель крестообразный (краб)

Закрепленный профиль ЦД-60 на подвесе

Материал для обшивки каркаса:

• ​ Короткие направляющие планки
• ​ Потолочные ячейки
• ​ Длинные направляющие планки
• ​ Кашированное полотно
• ​ Галтель (рейка)
• ​ Шпонка (рейка)

Потолочные ячейки бывают двух размеров 600 х 600 мм и 900 х 900 мм. От того, какие вы выберите ячейки, будет зависеть расчет подвесного каркаса и цена потолка соответственно. Все материалы можно приобрести в любом магазине строительных материалов.

Потолочная ячейка

Технология установки

Процесс установки кессонных потолков можно представить следующими операциями:

• ​ Монтаж подвесного каркаса
• ​ Крепление коротких направляющих планок
• ​ Установка потолочных ячеек
• ​ Установка длинных направляющих планок
• ​ Монтаж кашированного полотна
• ​ Установка галтелей
• ​ Установка шпонки

Перед монтажом производится разметка будущего потолка. Для этого применяя лазерный уровень или водяной, отмечают горизонтальную плоскость потолка на стенах. Отметки соединяют между собой малярной отбивочной нитью.

Люстра на кессонном потолке

Важно знать! Уровень потолка надо опускать не менее чем на 125 мм. Это расстояние необходимо для того, чтобы в каркас можно было завести потолочную ячейку.

На потолок также наносят разметку осей несущих профилей ЦД-27. Интервал между осями 600 мм. По отмеченной линии к стене по периметру дюбелями крепят направляющий профиль УД-27. Для этого используют дрель, молоток и шуруповерт.

По осям с шагом 1 м к существующему потолку крепят П-образные подвесы. Края подвесов сгибают под углом 90 град вниз. К подвесам оцинкованными саморезами крепят несущий профиль ЦД-60 загнутыми краями вниз. Это необходимо для крепления коротких направляющих планок.

Между собой профиля соединяются перемычками из того же профиля с помощью одноуровневых крестообразных соединителей (крабов). В результате на потолке должен получиться каркас с ячейками 600 х 600 мм или 900 х 900 мм.

Направляющие планки (короткие) нарезают по размерам. Для ячейки 600 х 600 мм длина планки 516 мм, а для 900 х 900 мм длина 816 мм. После этого их защелкивают в короткие перемычки профиля ЦД-60. Это выполняют по всей площади потолка.

Потолочные ячейки заводят на каркас и укладываются на короткие кессонные направляющие планки. После этого по размеру нарезаются длинные направляющие планки. Длина направляющих для ячейки 600 х 600 равна 2316 мм, для ячейки 900 х 900 мм длина 2610 мм.

Планки (длинные) защелкивают в длинный несущий профиль ЦД-60. Оставшиеся по периметру потолка окна закрывают нарезанным в размер кашированным полотном. Листы кашированного полотна поставляют в комплекте с потолочными ячейками.

Светильники в ячейках потолка

На заключительном этапе монтажа по периметру потолка к направляющему профилю УД-27 саморезами крепят галтель (планка по размеру направляющего профиля). Чтобы скрыть саморезы сверху на галтель приклеивают по периметру шпонку.

В результате получится конструкция с кессонами и перекрестными фальшбалками на потолке. При этом потолок выглядит практически деревянным. В потолки кессонные можно встроить люстру или точечные светильники.

Ухаживать за таким потолком довольно просто. Можно использовать мягкую фланелевую тряпку и полироль для мебели. Срок эксплуатации такого потолка до 50 лет. Чтобы сменить обстановку, достаточно заменить на каркасе деревянные элементы (ячейки и планки).

Кессоны: стальные трубы и сваи

Как ведущий дистрибьютор труб, мы в P.I.T. Запас труб и поставка большого количества кессонов для различных областей применения. Кессоны обычно требуются в строительных проектах, когда возникает необходимость пробурить материал русла реки под поверхностью воды, чтобы заложить сваи или фундамент пирса. Кессоны обычно представляют собой трубы большого диаметра, которые изготавливаются из катаных, сварных или спирально-сварных труб, обычно диаметром 3 фута или более.

По сути, кессон — это большая водонепроницаемая ограничивающая конструкция или камера, из которой вода удерживается давлением воздуха и которая позволяет строить конструкции и фундаменты под водой.Кессоны также можно вставить в землю, а затем залить бетоном. Использование кессоны создают высокопрочную фундаментную систему для мостов и других видов строительства.

В P.I.T. Трубы, мы можем поставить вам кессоны всех типов и размеров по спецификации, в том числе катаные и спирально-сварные. Мы также можем изготовить или изменить все, что вам нужно, в соответствии с вашими точными спецификациями или потребностями. Если вам нужны токарные пазы, j-образные пазы или даже режущие зубья, мы можем помочь.Свяжитесь с нами в PIT Pipe сегодня для всех ваших потребностей в стальных и металлических трубах.

Распространенное использование и применение кессонов

Кессоны обычно используются при строительстве мостов, но их также можно использовать при строительстве зданий и других сооружений. Их просверливают или забивают в землю или в материал русла реки, чтобы удерживать воду и другую влагу при закладке свай. В этих случаях кессоны имеют больший диаметр, поэтому сваи меньшего диаметра можно «забивать сваями» или просверливать внутри стальной трубы.

Стальные кессоны невероятно прочные и могут стать очень прочным фундаментом в любой конструкции. Стальные кессоны могут изготавливаться из сварной, катаной и спирально-сварной стали. В P.I.T. Трубы, мы можем изготовить, разрезать или соединить любые стальные кессоны в соответствии с вашими требованиями. Мы также можем нанести на трубы любые типы специальных покрытий, чтобы продлить срок службы и долговечность любой стальной трубы. Мы можем даже вырезать на заказ кессонов, добавьте режущие зубья в конец, изготовьте прорези или фитинги или предложите любую другую модификацию, которая может вам понадобиться, и доставьте трубу прямо к месту работы.

Свяжитесь с нами для получения дополнительной информации о кессонах

В P.I.T. Труба, мы — ваш выбор номер один, когда речь идет о ваших кессонных и стальных трубах. У нас есть запасы и мы можем поставить кессоны любой длины или модифицированные на заказ. Мы также можем покрыть ваши кессоны специальным покрытием, чтобы увеличить их прочность и долговечность.

В дополнение к полному ассортименту стальных кессонов, мы также предлагаем широкий выбор новых, бывших в употреблении и излишков стальных труб и стальных труб для удовлетворения всех ваших потребностей в трубопроводе.Также мы можем купить стальные трубы новые, бывшие в употреблении или устаревшие. Мы поставляем конструкционную сталь, такую ​​как двутавровые балки, стальные пластины, а также можем изготовить сталь для любых структурные потребности. Свяжитесь с P.I.T. Труба сегодня, чтобы узнать больше и удовлетворить все ваши потребности в стальных и металлических трубах.

Метод расчета стыковочных плит, установленных в дамбе кессонного типа | Международная конференция по океанической и полярной инженерии

РЕЗЮМЕ

Морская дамба кессонного типа используется для дамбы, сооружаемой в глубоководной зоне. Для предотвращения протекания засыпного материала через щели между кессонами устанавливаются стыковые плиты из резины или ПВХ (поливинилхлорида).Однако не существует метода проектирования стыковых плит. Соответственно, часто происходили поломки стыковых плит и утечка засыпки через зазоры, что приводило к нарушению осадки засыпки. Чтобы предотвратить этот сбой, мы разработали новый метод проектирования для определения спецификации соединительной пластины. Кроме того, мы провели серию гидравлических экспериментов для проверки этого метода проектирования.

ВВЕДЕНИЕ

Морская дамба кессонного типа используется для дамбы, сооружаемой в глубоководных районах моря.На рис.1 схематически изображена дамба кессонного типа. Кессон устанавливается на насыпь из щебня, а за кессоном устанавливается камень для засыпки, чтобы снизить большое давление грунта, действующее на кессон. После укладки засыпного камня засыпается песок. Для предотвращения просачивания засыпного камня и засыпного песка через щели кессонов устанавливаются стыковые плиты из резины или ПВХ (поливинилхлорида). В дамбе кессонного типа возникновение осадки из-за утечки обратной засыпки издавна считается проблемой.В результате расследования происшествия в японских портах, проведенного Satoh et al. (2014) и Sugawara et al. (2010), повреждение стыковой плиты было указано как причина утечки засыпки, которая произошла на дамбе кессонного типа.

На рис. 2 показан сломанной соединительной пластины, подтвержденной при вскрытии обратной засыпки дамбы в месте прохождения труб. Соединительная пластина была сломана, обнажился зазор кессона. Отсутствие метода расчета этих соединительных пластин против волн вызывает повреждение соединительных пластин, как показано на рис.2. В таблицах 1 и 2 показаны стандартные значения соединительной пластины, указанные в японском техническом стандарте. Некоторые значения для резины, не указанные в стандарте, заполняются значениями по каталогу производителей, которые эквивалентны стандартному значению прочности на разрыв. Для усиления резины волокна обычно заделываются в резиновые соединительные пластины. Напротив, ПВХ имеет единую структуру материала. Хотя в японском техническом стандарте указаны стандартные значения, показанные в таблицах 1 и 2, волновое воздействие и условия установки не учитывались. Отсутствие такого метода проектирования приводит к недостаточной прочности соединительных плит и, как следствие, к поломке соединительных плит, как показано на рисунке 2. Кроме того, поломка стыковых плит в конечном итоге приводит к нарушению осадки засыпного песка. Поэтому настоятельно требуется разработать метод расчета стыковочных плит против волн. Для разработки метода проектирования необходимо, во-первых, учесть условия установки соединительной пластины, во-вторых, давление, действующее на соединительную плиту, в-третьих, прочность материала соединительной плиты и, в-четвертых, характеристики износа и износа соединительной плиты.В этой статье в качестве первого шага мы предлагаем метод расчета для оценки напряжения и деформации соединительной пластины во время воздействия волн. Во-вторых, волновое давление, действующее на соединительную пластину, и деформация соединительной пластины были измерены гидравлическим экспериментом. Затем правомерность предложенного метода оценки была подтверждена экспериментальными результатами. Хотя износ и износ соединительной пластины также важны, в этой статье они не рассматриваются и будут изучены в будущем.

Строительство мостового пирса | Американский опыт | Официальный сайт

Строительство мостового пирса

Джеймс Б.Идс столкнулся со многими препятствиями, когда построил первый в мире стальной мост через реку Миссисипи, ни одно из которых не было более пугающим, чем погружение двух опор и опор мостов в скалу. План Eads был основан на аналогичной технологии, используемой в Европе: с использованием кессонов. Эта демонстрация показывает пошаговый процесс строительства одной из опор и объясняет этот удивительный инженерный подвиг.

1 — Строители сооружают водонепроницаемый кессон длиной более пятидесяти футов и высотой девять футов.Он сделан из древесины дуба и покрыт листовым железом. Внутри кессона находятся три воздушные камеры с открытым дном, которые позволяют конструкции действовать как водолазный колокол — технология, которую Эдс использовал при спасении обломков на Миссисипи.

2 — Чтобы опустить кессон, на его крышу кладут семитонные блоки. Спуск ведется деревянными сваями, а в середине оставлен проход для лестницы. Две 215-футовые рабочие лодки используются для поддержки оборудования и перемещения блоков на место.

3 — Как только кессон достигает песка, люди входят в воздушные камеры через воздушные шлюзы и начинают рыть русло реки, закачивая песок в песчаный насос, который всасывает его через шахту и выводит через отверстие в верхней части структура. Сжатый воздух закачивается в камеру, чтобы не допустить проникновения воды ‚чем глубже опускается кессон, тем большее давление воздуха необходимо.

4 — Повышенное давление воздуха в воздушных камерах затрудняет работу мужчин.У многих развивается так называемая болезнь кессона или изгибы, когда в организме накапливается газообразный азот. Больные испытывают головокружение, кашель и, в крайних случаях, смерть. Чтобы предотвратить болезнь, рабочий должен проводить декомпрессию два часа на каждые два часа работы на глубине 100 футов. Сначала рабочие проводят в шлюзе всего несколько минут. Из 119 заболевших 14 умирают.

5 — Признаки коренной породы показывают, что раскопки почти завершены. Кессон опирается на скалу и служит фундаментом мощного пирса.Чтобы укрепить этот фундамент, воздушная камера заполняется бетоном, и, когда люди поднимаются на поверхность, ядро ​​за ними заполняется.

6 — Строительство восточного и западного пирсов, которые спускаются на 100 футов ниже поверхности Миссисипи, требует семи месяцев, 600 рабочих и 40 000 тонн бетона. Мост Сент-Луис делает Джеймса Идса одним из самых успешных инженеров своего времени.

Кессон — Энциклопедия

CAISSON (от о. caisse, вариант формы «cassoon» ‘адаптирован из итал. casone ), сундук или футляр. В военном смысле он обозначает вагон или сундук с боеприпасами; в архитектуре этот термин используется для обозначения утопленной панели или ящика в потолке или в потолке арки или свода.

В гражданском строительстве, однако, это слово приобрело гораздо более широкое значение и было принято в связи со значительным разнообразием гидравлических работ. Кессон в этом смысле подразумевает ящик или ограждение из дерева или железа, обычно используемое для защиты от воды во время выполнения фундаментов и других работ в водоносных пластах, на берегу или под реками, а также в море.Есть две различные формы этого типа кессона: (i) Кессон, открытый сверху, чьи стороны, когда он погружен в положение, выходят над уровнем воды, и который либо снабжен водонепроницаемым дном, либо имеет переносится вниз, будучи утяжеленным сверху и имеющим режущую кромку вокруг дна, в водонепроницаемую толщу, чему часто способствует раскопка внутри; (2) Бездонный кессон, служащий своего рода водолазным колоколом, в котором люди могут работать, когда вводится сжатый воздух, чтобы удерживать воду пропорционально глубине ниже уровня воды, которая постепенно опускается до достаточно прочного основания. путем выкапывания на дне кессона и строительства набережной или пирса из воды на вершине его крыши по мере его спуска.Примером кессона с водонепроницаемым дном являются набережные, построенные вдоль Сены в Руане, где открытые деревянные кессоны были погружены на несущие сваи на глубину 94 фута ниже уровня низкой воды, кирпича и бетона. нижние части причальной стенки сооружаются внутри них из воды (см. Док). В гаванях Бильбао, Зебрюгге и Схевенинген большие открытые металлические кессоны, построенные на суше, с бетонным балластом, спущенные на воду, а затем затопленные и заполненные бетоном, использовались для формирования очень больших фундаментных блоков для волноломов (см. Волнорез).Открытые железные кессоны часто используются для огораживания площадок речных пирсов для мостов, где на небольшой глубине можно достичь водонепроницаемого пласта, в который кессон может быть снят, чтобы вода могла быть откачана из ограждения. заложили фундамент и поднесли пирс под открытым небом. Таким образом, два больших речных пирса, несущие высокие башни, опоры и механизмы Тауэрского моста в Лондоне, были заложены и построены каждый внутри группы из двенадцати металлических кессонов, открытых наверху; в то время как четыре опоры, на которых покоятся консоли Форт-Бриджа, были каждая возведена в открытом кессоне из листового железа, прикрепленном внизу к наклонной скале, где обычные коффердамы не могли быть приняты.

Там, где фундамент необходимо опустить на значительную глубину в водоносных пластах или через аллювиальное русло реки, чтобы достичь твердого пласта, используются бездонные кессоны, опущенные путем выемки грунта под давлением сжатого воздуха. Кессон внизу, образующий рабочую камеру, обычно снабжен прочной крышей, вокруг верха которой при спуске кессона в реку возводятся листовые борта, образующие верхний открытый кессон, внутри которого находится пирс. или причальная стена строится из воды на вершине крыши по мере того, как опускание продолжается.Валы через крышу, ведущие к открытому воздуху, обеспечивают доступ людей и материалов к рабочей камере через воздушный шлюз, состоящий из небольшой камеры с герметичной дверцей на каждом конце, позволяющей блокировать вход и выход сжатого воздуха часть должна быть легко произведена по тому же принципу, что и гидрозатвор на канале. При достижении достаточно надежного слоя люди покидают рабочую камеру; и он заполняется бетоном через шахты, бездонный кессон остается в строении. Фундаменты для двух речных опор Бруклинского подвесного моста, опущенные к твердой скале на глубину 78 и 45 футов соответственно с помощью бездонных деревянных кессонов со сжатым воздухом, были ранним примером этого метода несения. подводные фундаменты; в то время как причальные стены Антверпена, начатые много лет назад на реке Шельда на некотором расстоянии от правого берега, и основания шести опор, поддерживающих консоль Форт-Бриджа, опущены к скале между 64 и 89 футами.ниже паводка — замечательные примеры работ, основанных под водой в кованых железных бездонных кессонах с помощью сжатого воздуха. Фундаменты двух опор Эйфелевой башни, примыкающих к Сене, были перенесены через мягкие водоносные пласты на глубину 33 фута с помощью бездонных кессонов из кованого железа, опущенных с помощью сжатого воздуха; и глубокий фундамент под подоконниками нового большого Флоридского шлюза в Гавре (см. Докс) был заложен под обводненными аллювиальными пластами недалеко от устья Сены аналогичным способом. Рабочие, выходя из таких кессонов, иногда проявляют симптомы болезни, известной как кессонная болезнь . Как и в вышеупомянутой системе, значительно обозначенной французскими инженерами par caisson perdu, материалы бездонного кессона должны быть оставлены в работе, более экономичная система была адаптирована для выполнения аналогичных фундаментов на умеренных глубинах, с помощью подвижных кессонов, которые после того, как заложены самые нижние части фундамента, поднимаются с помощью гайковертов для сооружения следующих частей.Таким образом, вместо того, чтобы строить пирс или стену на крыше кессона, работа выполняется под водой последовательно, путем подъема бездонного кессона по мере выполнения работ; Таким образом, кессон, завершивший подводную часть конструкции, доступен для работы в другом месте. Эта передвижная система с успехом использовалась для фундаментов некоторых опор речных мостов, некоторых фундаментов волноломов, а также в замке Флорида в Гавре для создания частей боковых стен.

Закрытые железные кессоны, называемые судовыми кессонами, и выдвижные или подвижные кессоны, как правило, используются для закрытия могильных доков, особенно первые (так называемые из-за их сходства по форме с судном) из-за их простоты, легко перемещаются в и из позиции; в то время как раздвижные кессоны иногда используются вместо шлюзовых ворот в доках, но для их приема при отводе назад требуется наличие сбоку камеры. Они обладают преимуществом, особенно для морских верфей, где перевозятся тяжелые грузы, в том, что они дополнительно обеспечивают прочный подвижный мост, тем самым обходясь без поворотного моста через проем.

Термин «кессон» иногда применяется к плоским воздухонепроницаемым конструкциям, используемым для подъема судов из воды для очистки или ремонта путем погружения под них и последующего плавания; но эти плавучие кессоны более широко известны как понтоны или, когда по бокам добавляются воздушные камеры, как плавучие сухие доки. (Л. Ф. В.-Х.)

Обработка аварийного ремонта сварных швов вибрационного кессона

Серьезный ремонт сварных швов и общее укорочение кессона фундамента — две проблемы, с которыми вы не хотите сталкиваться при строительстве линии электропередачи.

Pepco Engineers столкнулись с этой ситуацией в рамках своей постоянной программы повышения надежности, которая включает замену существующих деревянных опор 69 кВ на стальные опоры. Во время установки кессона для одного из проектов программы критерий отказа Pepco был соблюден примерно на четыре фута меньше предполагаемой глубины забивки, и подрядчик обнаружил усталостные трещины, развивающиеся на сварных швах с полным проплавлением и в основном металле самого кессона. .

Во избежание серьезных повреждений инжиниринговая компания должна была немедленно решить эти проблемы с четким планом решения.

Как мы выполняем аварийный ремонт сварных швов

Инженеры Pepco принимают меры

После выявления проблемы инженеры Pepco обрисовали варианты ремонта, которые включали: 1) оценку меньшей глубины заделки установленного кессона, чтобы определить, может ли он оставаться установленным только с ремонтом сварного шва в поврежденной области, и 2) обрезку кессон на заданную высоту над землей, а также повторное использование и повторную сварку существующего верхнего фланца. Компания провела анализ двух вариантов и определила, что оба будут работать, но решила использовать второй подход, поскольку он удалил поврежденную секцию кессона.

После этого инженеры Pepco обратились к Exo для оценки и выполнения необходимых ремонтных работ. Команда Exo придерживалась соответствующих спецификаций процедуры сварки (WPS) при проведении ремонта, следуя плану из 9 шагов
, который включал:

1. Измерение в четырех футах от существующей фланцевой пластины
2. Обрезка вала и удаление поврежденной части кессона
3. Подготовка и повторная сварка пластины фланца для получения сварного шва со 100% проплавлением
4. Снятие фаски верхней части кессона до утвержденного угла на WPS
5. Установка новой подложки панели на внутренней стороне полюсного вала
6. Приварка предварительно нагретой фланцевой пластины к верху кессона прихватками
7. Осмотр сварного шва
8. Повторное покрытие участков с удаленной гальваникой цинковой краской

Полученные уроки

Из результатов аварийного ремонта сварных швов Pepco Engineers было извлечено несколько уроков, которые можно применить к другим аналогичным сценариям. Например, компания определила, что критерии отказа необходимо оценивать на основе общего времени вождения, чтобы кессон не утомился. Кроме того, было решено, что детали сварного шва оригинальной конструкции должны быть оценены для повышения сопротивления усталости.

Благодаря партнерству с Exo инженеры Pepco получили услуги по инспекции и ремонту от опытных профессионалов, которые были знакомы с необходимыми нормами и стандартами для выполняемых работ. Exo сотрудничала с командой Pepco, чтобы завершить ремонт тщательно и своевременно, чтобы активы оставались структурно прочными.

Начните работу с Exo

Готовы работать с нами?

Стальные конструкции ｜ Социальная инфраструктура и морские объекты ｜ Продукция ｜ Корпорация IHI

IHI ​​поставляет крупные стальные конструкции, включающие в себя оборудование, и уделяет особое внимание увеличению количества гибридных конструкций, включая кессоны и понтоны, сочетающие в себе прочность стали и бетона.

Гибрид Кессон

Стальной кессон / Гибридный кессон

Кессоны — это сооружения, установленные и расположенные в прибрежных районах как часть портов и объектов рыболовного порта, которые служат волнорезами, набережными и дамбами.

Эта гибридная конструкция, состоящая из стальных листов и бетона, отличается высокой прочностью и долговечностью, а также возможностью нанесения на изделия сложной формы.

IHI ​​имеет большой послужной список поставок благодаря нашей способности производить длинные / большие кессоны на нашем заводе и сокращать производственные сроки.

Косой волнорез

Это глубоководный, отдельно стоящий волнорез, который был разработан совместно с Исследовательским институтом общественных работ для предотвращения береговой эрозии и для многоцелевого использования прибрежных территорий.

Плавучие волнорезы

Плавучий волнорез

Они размещаются в море для уменьшения или устранения волн.Конструкция, основанная на морских конструкционных технологиях, обеспечивает стабильную работу. Эти волнорезы представляют собой экономичный и простой в установке волнорез для глубоких водоемов и участков со слабым дном. Это экологически чистые конструкции, которые не мешают морским течениям.

Плавучие мосты

Плавучий пирс

Независимо от глубины воды расстояние между поверхностью воды и короной остается постоянным. Таким образом, между кораблями и пристанью не будет разницы в высоте. Кроме того, поскольку пирс пришвартован столбами, он очень мало качается.

Погружные туннели

Туннель погружной

Это один элемент (коробка) при строительстве подводных туннелей, которые разделены на размеры, не препятствующие буксировке и опусканию.Существуют разные типы, такие как гибридные стальные и бетонные кессоны, стальные кессоны и т. Д. (На фотографии показан кессон из стали и бетона)

Композитные плиты

Плиты композитные

IHI ​​производит композитные системы перекрытий из стали и бетона, состоящие из стальных пластин днища, арматуры швеллера и дюбелей.
Эта система пола может гибко работать с более длинными пролетами. Поскольку нижняя стальная пластина служит каркасом, она отличается высокой безопасностью и конструктивными характеристиками и помогает сократить период строительства.

Панели звукопоглощающие для шума транспорта под эстакадными дорогами и шумозащитные экраны

Шумопоглощающие панели для дорожного шума под эстакадой и шумоизоляция

Звукопоглощающие панели для нижней стороны эстакад и шумозащитных экранов.
Звукопоглощающие панели для нижней стороны эстакадных дорог были разработаны для ограничения увеличения шума отражения от нижней стороны эстакад, а звукоизолирующие панели были разработаны для снижения шума на строительных площадках.

Временный монтажный мост

Временный монтажный мост «ТРИАС»

«TRIAS» — это универсальные временные монтажные мосты, которые являются отличным решением, когда требуется быстрое и экономичное строительство.Как аварийные мосты, они могут быть легко построены в любых условиях в короткие сроки и имеют достаточную пропускную способность для большегрузных автомобилей.
Они бывают типа «пластинчатая балка» и «ферма» и могут использоваться для различных целей, в том числе для аварийного восстановления, строительных лесов и так далее.

Ссылки

Прочие товары

Продукты

Геттисберг, Пенсильвания.Не годен для эксплуатации. Артиллерийский кессон и мертвый мул

Библиотека Конгресса не владеет правами на материалы в своих коллекциях. Следовательно, он не лицензирует и не взимает плату за разрешение на использование таких материалов и не может предоставить или отказать в разрешении на публикацию или иное распространение материала.

В конечном счете, исследователь обязан оценить авторские права или другие ограничения на использование и получить разрешение от третьих лиц, когда это необходимо, перед публикацией или иным распространением материалов, найденных в фондах Библиотеки.

Для получения информации о воспроизведении, публикации и цитировании материалов из этой коллекции, а также о доступе к оригинальным материалам см .: Фотографии гражданской войны (Коллекция Энтони-Тейлора-Рэнда-Ордуэя-Итона и избранные фотографии гражданской войны) — Права и ограничения Информация

• Информация о правах человека : Нет известных ограничений на публикацию.Для получения информации см. «Фотографии гражданской войны 1861-1865 годов», https://www.loc.gov/rr/print/res/120_cwar.html.
• Номер репродукции : LC-DIG-cwpb-00827 (цифровой файл с оригинального негатива варианта) LC-DIG-cwpb-00828 (цифровой файл с оригинального негатива варианта) LC-DIG-cwpb-00829 (цифровой файл с оригинального негатива варианта)
• Телефонный номер : LC-B811- 226 [P&P] LOT 4168 (соответствующий фотопринт)
• Access Advisory : —

Получение копий

Если изображение отображается, вы можете скачать его самостоятельно. (Некоторые изображения отображаются только в виде эскизов вне Библиотеке Конгресса США по соображениям прав, но у вас есть доступ к изображениям большего размера на сайт.)

Кроме того, вы можете приобрести копии различных типов через Услуги копирования Библиотеки Конгресса.

1. Если отображается цифровое изображение: Качество цифрового изображения частично зависит от того, был ли он сделан из оригинала или промежуточного звена, такого как копия негатива или прозрачность.Если поле «Номер воспроизведения» выше включает номер воспроизведения, который начинается с LC-DIG …, то есть цифровое изображение, сделанное прямо с оригинала и имеет достаточное разрешение для большинства целей публикации.
2. Если есть информация, указанная в поле «Номер репродукции» выше: Вы можете использовать номер репродукции, чтобы приобрести копию в Duplication Services. Это будет составлен из источника, указанного в скобках после номера.

   Если указаны только черно-белые («черно-белые») источники, и вы хотите, чтобы копия показывала цвет или оттенок (если они есть на оригинале), вы обычно можете приобрести качественную копию оригинал в цвете, указав номер телефона, указанный выше, и включив каталог запись («Об этом элементе») с вашим запросом.

3. Если в поле «Номер репродукции» выше отсутствует информация: Как правило, вы можете приобрести качественную копию через службу копирования.Укажите номер телефона перечисленных выше, и включите запись каталога («Об этом элементе») в свой запрос.

Прайс-листы, контактная информация и формы заказа доступны на Веб-сайт службы дублирования.

Доступ к оригиналам

Выполните следующие шаги, чтобы определить, нужно ли вам заполнять квитанцию ​​о звонках в Распечатках. и Читальный зал фотографий для просмотра оригинала (ов). В некоторых случаях суррогат (замещающее изображение) доступны, часто в виде цифрового изображения, копии или микрофильма.

1. Оцифрован ли элемент? (Миниатюрное (маленькое) изображение будет видно слева.)

   • Да, товар оцифрован. Пожалуйста, используйте цифровое изображение вместо того, чтобы запрашивать оригинал. Все изображения могут быть в большом размере, когда вы находитесь в любом читальном зале Библиотеки Конгресса. В некоторых случаях доступны только эскизы (маленькие) изображения, когда вы находитесь за пределами библиотеки Конгресс, потому что права на товар ограничены или права на него не оценивались ограничения.
     В качестве меры по сохранности мы обычно не обслуживаем оригинальный товар, когда цифровое изображение доступен. Если у вас есть веская причина посмотреть оригинал, проконсультируйтесь со ссылкой библиотекарь. (Иногда оригинал слишком хрупкий, чтобы его можно было использовать. Например, стекло и пленочные фотографические негативы особенно подвержены повреждению. Их также легче увидеть в Интернете, где они представлены в виде положительных изображений.)
   • Нет, товар не оцифрован. Пожалуйста, перейдите к # 2.

2. Указывают ли приведенные выше поля с рекомендациями по доступу или Номер вызова, что существует нецифровой заменитель, типа микрофильмов или копий?

   • Да, существует еще один суррогат. Справочный персонал может направить вас к этому суррогат.
   • Нет, другого суррогата не существует. Пожалуйста, перейдите к # 3.
3. Если вы не видите миниатюру или ссылку на другого суррогата, заполните бланк звонка. Читальный зал эстампов и фотографий. Во многих случаях оригиналы могут быть доставлены в течение нескольких минут. Другие материалы требуют записи на более позднее в тот же день или в будущем. Справочный персонал может посоветуют вам как заполнить квитанцию ​​о звонках, так и когда товар может быть подан.

Чтобы связаться со справочным персоналом в Зале эстампов и фотографий, воспользуйтесь нашей Спросите в библиотеке или позвоните в читальный зал с 8:30 до 5:00 на 202-707-6394, и нажмите 3.