Наклон вверх - Tilt up

Готовое откидное здание

Наклон вверх, наклонная плита или наклонная стена - это разновидность строительство и строительство техника использования конкретный. Хотя это рентабельный метод с более коротким временем выполнения,[1] низкая производительность в землетрясения потребовал значительных сейсмическая модернизация требования в старых зданиях.[2]

При наклоне вверх бетонные элементы (стены, колонны, опоры конструкций и т. Д.) Формируются горизонтально на бетонная плита; это обычно требует зданий пола как форма здания, но может быть временной отливка бетонной поверхностью вблизи здание след. После затвердевания бетона элементы «наклоняются» в вертикальное положение с помощью крана и закрепляются до тех пор, пока не будут закреплены остальные конструктивные элементы здания (крыши, промежуточные этажи и стены).[3][4]

Подъемно-наклонная конструкция - распространенный метод строительства в Северной Америке, в нескольких странах Карибского бассейна, Австралия, и Новая Зеландия. Он практически не используется в Европе или на северных двух третях Азии. Он набирает популярность в Южной Азии, на Ближнем Востоке, в некоторых частях Африки, Центральной и Южной Америке.

Бетонные элементы также могут быть изготовлены на заводах вдали от строительной площадки.[5] Наклон вверх отличается от сборное производство, или заводской литой конструкции, в которой все элементы строятся на строительной площадке. Это устраняет ограничение по размеру, накладываемое транспортировкой элементов с завода на объект.

Строительство

Откидное здание во время строительства. Правка литого участка стены. Остальные разделы видны в их формы.

Конструкция с откидным верхом требует серьезной организации и совместной работы на строительной площадке. Хронологические шаги, которые необходимо предпринять для проекта с откидным верхом, следующие: оценка площадки, проектирование, основания и плиты перекрытия, формирование откидных панелей, укладка стали, закладных и вставок, укладка бетона, монтаж панелей и отделка панелей.[1][6] После затвердевания подушки (отливки или плиты перекрытия) необходимо формы построены сверху. Обычно используются габаритные пиломатериалы, высококачественная фанера или древесноволокнистая плита, имеющая по крайней мере одну гладкую поверхность, хотя также распространены алюминиевые или стальные формы. Плотники работа по инженерным чертежам, разработанным для каждой панели или элемента, построенного на месте. Они включают в себя все дверные и оконные проемы, а также архитектурные элементы и другие желаемые формы, которые можно отлить в бетон. Шпильки, косынки и крепежные пластины расположены внутри формы для заделки в бетон. Формы обычно прикрепляют к поверхности отливки с помощью гвоздей или приклеивают иным способом, чтобы предотвратить повреждение плиты перекрытия.[7]

Затем на поверхности формы распыляется химически активный разрушитель сцепления, чтобы предотвратить сцепление литого бетона с плитой. Это позволяет литому элементу отделяться от поверхности литья после того, как он затвердеет. Это важный шаг, так как неправильный выбор или применение химикатов предотвратит подъем панелей и повлечет за собой дорогостоящий демонтаж и переделку.

А арматура внутри форм строится сетка, после нанесения формы-релиза на нужном расстоянии от литейной поверхности размещаются пластиковые «стулья». Размер арматурных стержней и расстояние между ними обычно указывается инженером-регистратором.[8]

Затем заливается бетон, заполняющий желаемую толщину и окружающий все стальные вставки, закладные элементы и арматуру. Затем бетон оседает за счет вибрации, чтобы предотвратить образование пустот или соты. Формы удаляются при застывании бетона; крепится такелаж, и кран наклоняет панель или поднимает элемент на место. В обстоятельствах, когда пространство ограничено, бетонные элементы могут быть налиты друг на друга или сложены. Нередко для этого заливается отдельная заливная площадка, которую снимают при возведении панелей.[9]

Краны используются для наклона бетонных элементов от литой плиты в вертикальное положение. Затем плиты чаще всего устанавливаются на фундамент и закрепляются скобами до тех пор, пока конструкционная сталь и диафрагма крыши не будут на месте.

Структура

Бетонные откидные стены могут быть очень тяжелыми, до 300 000 фунтов (140 т) и более.[10] Большинство откидных стеновых панелей спроектированы так, чтобы работать с конструкцией крыши и / или конструкциями пола, чтобы противостоять всем силам; то есть функционировать как несущие стены. Соединения с крышей и полом обычно представляют собой стальные пластины со шпильками с головками, которые были закреплены в формах перед укладкой бетона. Эти точки крепления бывают болтовыми или сварными. Верхние точки крепления сделаны к крыше. фермы. Внутренние стены могут присутствовать при необходимости для дополнительной жесткости конструкции здания, известной как стены сдвига.

Изоляцию можно наносить на обе стороны панелей или заливать как составную часть панели между двумя слоями бетона для создания бутерброд панели. Бетон обладает способностью поглощать и накапливать энергию и имеет большую массу, что регулирует внутреннюю температуру (термическая масса ) и предоставляет звукоизоляция и долговечность.[1]

Как и все бетонные конструкции, откидные здания огнеустойчивый. Кроме того, стеновые панели могут быть спроектированы так, чтобы при повреждении они провисали внутрь, что сводит к минимуму обрушение (это также можно сделать с помощью сборный панели).[1]

Использует

Дом Шиндлера является одним из первых примеров строительства откидных домов

Впервые подъемник был использован в Америке примерно в 1905 году. В 1908 году Роберт Акин запатентовал метод бетонной конструкции с наклонной плитой, который использовался при строительстве здания. Дом Шиндлера.[11] Ранний монтаж производился с использованием наклоняемых столов, но разработка мобильного крана и автобетоносмесителя позволила разрастаться откидной конструкции. Тилт-ап получил широкую популярность в посте Вторая Мировая Война строительный бум.[12][13] Наклон вверх не использовался успешно в Австралии до 1969 года.[14][15]

Самые ранние откидные здания были склады. Сегодня этот метод используется практически во всех типах зданий: от школ до офисных зданий, от домов до гостиниц. Они варьируются от одноэтажных до более чем семи и могут достигать высоты более 29 метров (96 футов).[16]

Ранний пример этого метода можно найти в новаторском доме Шиндлера, построенном в 1922 году в Западный Голливуд, Калифорния. Архитектор Рудольф Шиндлер утверждал, что с помощью небольшого ручного крана требовалось всего два рабочих, чтобы поднять и прикрепить откидные стены.[нужна цитата ]

Первый дом Tilt-Up в Онтарио, Канада, был построен в 2017 году.[17]

Внешность

Ранняя откидная архитектура была очень минималистичной и квадратной. Последние техники расширили диапазон внешнего вида и формы.

Подрядчику предлагается множество вариантов отделки: от красок и пятен до пигментированного бетона, отливок, таких как кирпич и камень, до агрессивных эрозионных отделок, таких как пескоструйная обработка и кислотное травление. Формы также являются особенностью, которая стала доминирующей на рынке подъемно-поворотных устройств, при этом многие панели имеют круглые или эллиптические отверстия, верхние части панелей имеют фасонную или изогнутую форму, фасады изогнуты или сегментированы и имеют значительные площади остекления или других материалов. .

Архитектурный дизайн школы подчеркивает гибкость, которую предлагает откидная бетонная конструкция. Откидные панели здания включают облицовку кирпича и бетонную отделку, в которую встроены изображения детских произведений искусства. Государственная школа, Оттава, Онтарио

Ассоциация

Tilt-Up Concrete Association (TCA) - это международная торговая ассоциация, специализирующаяся на строительстве подъемно-откидных бетонных конструкций. TCA - это основанная на членстве ассоциация, насчитывающая почти 500 членов по всему миру.[18] Членами TCA могут быть подрядчики (генеральные подрядчики или дополнительные субподрядчики), инженеры, архитекторы, разработчики, консультанты, поставщики, специализированные торговые фирмы, преподаватели и студенты.

TCA предлагает своим членам в первую очередь образовательные, сетевые и ознакомительные преимущества. TCA также ежегодно предлагает программу наград за достижения, отмечая лучшие примеры подъемно-поворотной конструкции для различных конечных целей.[19]

Риски

По следам Торнадо Джоплина (2011) Joplin tornado в котором семь человек были убиты в Home Depot когда стены панели 100 000 фунтов (45 т) рухнули после того, как магазин был поражен EF5 торнадо, инженеры в статье, опубликованной в Канзас-Сити Стар раскритиковал практику. Они сказали, что когда одна стена падает, она создает эффект домино. Двадцать восемь человек в не усиленной тренировочной комнате в задней части здания выжили. Согласно исследованию обрушения, торнадо ударил в южный угол магазина и поднял крышу, в результате чего западные стены обрушились на магазин. Стены на восточной стороне (где выжили люди) рухнули. Уцелели только две стены. Инженеры заявили, что более прочное соединение крыши со стеной могло смягчить обрушение. Два других больших ящика на углу, бетонный блок строительство ( Академия спорта и Walmart ) лишились крыш, но стены остались нетронутыми. Эти здания не пострадали напрямую от торнадо, но здание Home Depot пострадало напрямую. В Walmart погибли три человека, но 200 выжили. Инженеры рассказали Star, что когда бетонные блоки выходят из строя, они обычно распадаются, а не обрушиваются огромными плитами. Home Depot, у которой есть сотни магазинов, построенных с откидным верхом, заявила, что не согласна с выводом, и что она будет использовать подъемный наклон при восстановлении магазина Joplin.[20]

Вскоре после публикации статьи Kansas City Star технический комитет Tilt-Up Concrete Association (TCA) сформировал рабочую группу для расследования претензий, представленных в статье. В сотрудничестве с Home Depot рабочая группа выполнила подробные инженерные расчеты, исследование и расследование претензий, изложенных в статье. Эта целевая группа состояла из общенациональной группы практикующих инженеров-строителей с разнообразным опытом в откидном строительстве и "большая коробка «Здания. Окончательный отчет был опубликован 12 января 2012 года.« Информация, представленная в этих выводах, поможет усилиям Ассоциации по продвижению преимуществ наклонно-наклонной конструкции на площадках и оспариванию многих утверждений, представленных в статье в The Kansas City Star. "[21]

Выводы Целевой группы

"К настоящему времени выводы Целевой группы включают:

1. Разрушение началось в конструкционной стали, стальных балках и системе кровли с широкими ребрами жесткости. Эта кровельная система является одной из наиболее часто используемых систем в коммерческих зданиях, в том числе с каменными стенами, стенами из сборного железобетона и почти всеми формами стеновых конструкций. .
2. Бетонные панели Tilt-Up показали себя очень хорошо и выдержали экстремальные нагрузки EF-5 только для того, чтобы обрушиться после разрушения крыши из-за отсутствия механизма крепления.
3. Методы конструкции Tilt-Up не сыграли роли.
4. Мнение о том, что ближайший магазин Wal-Mart работает лучше, потому что это была бетонная кладка, ложно. Wal-Mart принял скользкий удар от шторма и

Хоум Депо получил прямой удар ".[22]

Одним из выводов отчета Целевой группы было: «Рекомендовать ICC и непосредственно владельцам зданий использовать штормовые укрытия вместо проектирования зданий для сильного ветра. TCA должен разработать специальные конструкции штормовых укрытий на основе наклона вверх для ветров до 200 миль в час, которые будет конкурировать с альтернативными каменными, сборными или монолитными конструкциями. Проектирование штормовых укрытий рассматривается в IBC 2009, раздел 423 и ICC-500 ».[22]

Галерея

  • Литая панель на временной отливке (передний план), на заднем плане устанавливаются панели. Небольшой розничный магазин, Северная Австралия.

  • Штампованные панели.

  • Панель поднимается на место.

  • Профиль из экструдированного алюминия.

  • Деталь основания наклонно-сдвижной плиты опиралась на ленточные опоры. Уровень готового пола будет ок. На 75мм выше синих вставок. Вставки вставляют арматурный стержень с резьбой в плиту перекрытия.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Гласс, Дж. (Август 2000 г.). «Возрождение стеновых панелей: преимущества откидной бетонной конструкции» (PDF). Труды института инженеров-строителей - конструкции и сооружения. 140 (140): 277. Дои:10.1680 / istbu.2000.32599. Архивировано из оригинал (PDF) на 2007-09-28.
  2. ^ Райтерман, Роберт (2012). Землетрясения и инженеры: международная история. Рестон, Вирджиния: ASCE Press. п. 347. ISBN  9780784410714. Архивировано из оригинал на 2012-07-26.
  3. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 22 ноября 2010 г.. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Woodland Construction Co., 2010 г.
  4. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала от 25.03.2009. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), CON / STEEL, 2010
  5. ^ Коллинз, Дж (2002). «Наклон вверх преобладает в австралийском строительстве». Лондонское бетонное общество. 36 (3): 36-37 Академический поиск.
  6. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2011-07-18. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Woodland Construction Co., Процесс наклона вверх, 2010 г.
  7. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2011-07-18. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Woodland Construction Co., Формование откидных панелей, 2010 г.
  8. ^ «Архивная копия» (PDF). В архиве (PDF) из оригинала от 14.03.2012. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), CON / STEEL, Процесс строительства с подъемником, 2010 г.
  9. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2011-07-18. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Woodland Construction Co., Монтаж панелей, 2010 г.
  10. ^ «Самая тяжелая откидывающаяся панель». Архивировано из оригинал 26 марта 2007 г.. Получено 2007-06-13.
  11. ^ Дом Шиндлера
  12. ^ «Подъемно-поворотная конструкция: старая идея для генерального подрядчика с новыми инновациями». В архиве из оригинала от 29.09.2007. Получено 2007-06-13.
  13. ^ Насвик, Джо. «Творческий подход к наклону вверх». Бетонная конструкция (Июнь 2002 г.). Получено 2007-06-13.
  14. ^ Дэвис, Малкольм (2005). «Тилт-ап разработка в Австралии». Бетонная инженерия. 9 (1).[страница нужна ]
  15. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала от 14.03.2012. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), CON / STEEL, История Tilt-Up 21 октября 2010 г.
  16. ^ "Самая высокая панель". Архивировано из оригинал 26 марта 2007 г.. Получено 2007-06-13.
  17. ^ "Первый бетонный откидной дом в Онтарио, будущее для строителей дома?". В архиве из оригинала на 2017-11-05. Получено 2017-03-02.
  18. ^ «Архивная копия». В архиве из оригинала 21.11.2009. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Tilt-Up Concrete Association, История 21 октября 2010 г.
  19. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2009-11-11. Получено 2009-10-24.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь), Tilt-Up Concrete Association, 21 октября 2010 г.
  20. ^ «Эксперты бросают вызов строительному проекту Home Depot и нормам после торнадо Джоплина». KansasCity.com. В архиве из оригинала 2011-06-27. Получено 2011-06-28.
  21. ^ «Целевая группа завершает расследование». НАКЛОН СЕГОДНЯ. Tilt-up.org. 2011-12-19. В архиве из оригинала от 11.11.2013. Получено 2014-04-25.
  22. ^ а б Отчет оперативной группы по наклону вверх В архиве 2016-03-04 в Wayback Machine, Январь 2012 г.

внешняя ссылка