Основные виды покрытий одноэт пром зд.. Железобетонные плиты покрытий
Стр 1 из 3Следующая ⇒ В настоящее время существует целый ряд типов плит (панелей) покрытий, решаемых по беспрогонней схеме, и постоянно разрабатываются новые конструктивные решения. Наибольшее распространение получили плиты пролетом 12 м (рис. 11.9, а) и 6 м, шириной 3 м (основные) и 1,5 м (доборные) с двумя продольными и поперечными ребрами. Основная продольная арматура выполняется предварительно напряженной. Полка армируется сварной сеткой, поперечные ребра — сварными каркасами. Толщина полки принимается 2,5 см для плит пролетом 12 м и 3 см для плит пролетом 6 м. Бетон плит /= = 12 м классов ВЗО...В40, плит /=6 м—В15...ВЗО. В ряде случаев уменьшают высоту сечения продольных ребер к опоре, что дает экономию бетона (до 9 %) и снижает стоимость конструкции. Поскольку нагрузка от собственной массы плит покрытия составляет значительную долю от полной нагрузки, целесообразно изготовлять их из бетона на легких заполнителях (-у=18 кН/м3), что снижает массу конструкций до 25 %. Расчет плит в продольном направлении производят как однопролетных свободно опертых балок таврового сечения на совместное действие постоянных (от массы плиты и кровли) и временных (от снега) нагрузок. Полка плиты в зависимости от расстояния между поперечными ребрами рассчитывается как неразрезная балочная плита или плита, опертая по контуру (см. гл. 9). Наиболее сложное напряженное состояние в плите возникает в опорных сечениях, которые усиливаются вута-ми и армируются дополнительными сетками. Весьма экономичными и простыми в изготовлении являются плиты типа «2Т» размерами-, 3X6, 3X12 м при поперечном расположении ригелей) и 3X18, 3X24 м (при продольном) (рис. 11.9,6). К недостаткам этих конструкций относится сложность устройства продольных швов между плитами.Существует два способа изготовления этих плит: полка плиты и ребра бетонируются совместно; продольные предварительно напряженные ребра изготовляют заранее из бетона класса В40, а затем бетонируют полку. Связь ребер с полкой обеспечивают за счет устройства выпусков арматуры и сцепления бетона. Раздельное изготовление экономичнее, поскольку позволяет снизить класс бетона полок до В15. Продольная арматура ребер — из высокопрочной стали, полка армируется сетками. В продольном направлении плиты рассчитывают как свободно опертые однопролетные балки таврового сечения, в поперечном — учитывается разгружающее влияние свесов полок.
Плита крупноразмерная железобетонная сводчатая К.ЖС представляет собой короткую цилиндрическую оболочку с предварительно напряженными ребрами — диафрагмами сегментного очертания (рис. 11.9,в). Размеры плит в плане 3X12, 3X18 и 3X24 м. Очертание поверхности оболочки принимают по квадратной параболе. Толщина оболочки не должна быть менее 30 мм в середине пролета с утолщением до 140...160 мм у торцов. Высоту поперечного сечения плиты в середине пролета принимают (1/15...1/20) Iв зависимости от пролета и нагрузки. Для уменьшения массы плиты диафрагмы проектируют минимальной толщины (40 мм) с вертикальными ребрами жесткости. Основную напрягаемую арматуру располагают в нижней части диафрагмы. По концам напрягаемых стержней предусматривают анкерные детали, обеспечивающие надежное закрепление рабочей арматуры в бетоне опорного узла. Эта арматура играет роль затяжки рассматриваемой сводчатой системы. Диафрагму армируют сварными каркасами только в опорных зонах, в вертикальных ребрах устанавливают стержни-подвески. Армируют оболочки сварной сеткой, подбираемой по расчету. Сопряжение оболочки с диафрагмой выполняют с помощью пологих вутов.
Плиты КЖС проектируют из бетонов классов В25......В50 в зависимости от пролетов и нагрузок. При расчете плиту рассматривают как цилиндрический свод, работа-ющий совместно с. диафрагмами. Полагают, что вдольнаправляющей оболочки действует только продольная сила Л^, поперек — поперечные силы (2 и изгибающие моменты М (см. рис. 11.9, в). Изгибающий момент в системе «оболочка-—диафрагма» (в продольном направлении) воспринимается растянутой арматурой диафрагм и полкой (оболочкой), работающей на сжатие. В соответствии с этим необходимую площадь сечения рабочей арматуры диафрагмы А3,а и толщину оболочки Н определяют из условий: А,.л = М/(RsZ), Н = М/(RbyZbt,), где М — изгибающий балочный момент в рассматриваемом сечении от расчетных нагрузок; z— расстояние от срединной поверхности оболочки до оси рабочей арматуры; y — коэффициент условий работы;bt— ширина панели поверху. Расчет плит КЖС на поперечную силу, по деформациям, образованию и раскрытию трещин рассмотрен в [9]. Плиты КЖС экономичны, достаточно просты в изготовлении. Наиболее существенным их недостатком является трудоемкость устройства кровли по криволинейной поверхности. Наряду с КЖС разработаны крупноразмерные плиты покрытий типа П размерами 3X18, 3X24 м под маяоук-лонную кровлю (рис. 11.9, г). Достоинство этих плит по сравнению с плитами КЖС — упрощение работ по устройству кровли, а стоимость плит типа П с учетом эксплуатационных расходов примерно равна стоимости плит КЖС. Общим недостатком крупноразмерных плит является усложнение устройства внутренних коммуникаций в уровне покрытия. В последние годы предложены технические решения плит покрытия, направленные на снижение расхода материалов и трудоемкости возведения. К ним относятся плиты с решетчатыми ребрами под малоуклонную кровлю 3X18, 3X24 м, а также неразрезные ребристые плиты 3X24 м, укладываемые по стропильным конструкциям шагом 6 м.
№20. Железобетонные стропильные балки, фермы и плиты • Железобетонные стропильные балки применяют для перекрытия пролетов 6, 9, 12 и 18 м. При пролетах 24 м и более они уступают фермам по технико-экономическим показателям и, как правило, не используются. Балки пролетами 6 и 9 м предназначены преимущественно для покрытия пристроек, а балки пролетом 12 м — в качестве поперечных или продольных ригелей покрытия. Балки пролетом 18 м применяют в качестве поперечных ригелей, по которым укладывают плиты 3X6 или 3X12 м. В зависимости от профиля кровли балки бывают двускатными (рис. 11.10,а, б), односкатными, с параллельными полками (рис. 11.10, в), ломаным или криволинейным очертанием верхней полки. Ц, Двускатные балки имеют уклон верхней полки 1: 12 для скатных кровель, 1: 30 — для малоуклонных кровель. Вследствие своей экономичности они получили наиболее широкое распространение для покрытий пролетов 18 м. Определенные трудности при их изготовлении связаны с устройством каркасов переменной высоты. При необходимости пропуска коммуникаций в уровне покрытия (воздуховоды и т.п.) используют двускатные решетчатые балки пролетом 12 и 18 м (рис. 11.10,6). Односкатные балки обычно применяют для устройства кровли с односторонним уклоном, например в пристройках. Балки с параллельными полками наиболее просты в изготовлении, имеют арматурные каркасы постоянной высоты и применяются в качестве продольных ригелей при горизонтальных кровлях. Однако по расходу бетона и арматуры они уступают двускатным. Балки с ломаным и криволинейным верхним поясом, несмотря на экономичность, не нашли широкого применения вследствие сложной технологии их изготовления. Высота сечения балок в середине пролета (1/10......1/12) /. В целях экономии бетона сечение балок принимают тавровым (при /—6; 9 м) и двутавровым (/=12; 18 м). Ширину верхней полки балок из условия опирания плит покрытия и обеспечения устойчивости при транспортировании и монтаже принимают равной (1/50...1/60) /, что обычно составляет 20...40 см. Ширину нижней полки(25...30 см) определяют из условия размещения в ней растянутой арматуры, прочности бетона пояса при дей«ствии усилия обжатия, а также условия опирания на колонны. Толщину вертикальной стенки всредней частипролета (6...8 см) назначают из условий изготовления балки (в вертикальном положении) и размещения поперечной арматуры (одного или двух каркасов). У опор стенка утолщается для обеспечения прочности и трещи-нестойкости опорных сечений. Бетон балок классов В25...В40.Все типы балок пролетами 12...18 м выполняют предварительно напряженными, как правило, с натяжением на упоры. Для исключения образования и раскрытия трещин в верхней зоне от усилий, возникающих при отпуске нижней арматуры, в ряде случаев в верхней зоне размещают напрягаемую арматуру Л50 = (0,15...0,2) Азр. Поперечную и продольную монтажную арматуру выполняют из сталей классов А-1, А-П1. В опорных частях балок, где возникают большие усилия от реакций опор и предварительного обжатия, устанавливают дополнительную арматуру в виде сеток и вертикальных стержней.
Нагрузки на балку от веса покрытия и снега передаются через ребра плит в виде сосредоточенных сил. При числе их более четырех нагрузка заменяется эквивалентной равномерно распределенной. Нагрузки от подвесного транспорта и коммуникаций передаются на балку в виде сосредоточенных сил. Балки рассматриваются как шарнирно опертые элементы с расчетным пролетом, равным расстоянию между линиями действия опорных реакций. Подбор продольной и поперечной рабочей арматуры, . Железобетонные стропильные фермы ф Железобетонные стропильные фермы применяют в качестве ригелей покрытий промышленных и общественных зданий при пролетах 18, 24, 30 м и шаге 6 и 12 м. При больших пролетах железобетонные фермы получаются тяжелыми, неудобными при транспортировании, трудоемкими в монтаже и могут применяться лишь при специальном обосновании. Фермы устанавливают на колонны или крепят к подстропильным фермам с помощью анкерных болтов или сварки закладных опорных элементов. По фермам укладывают плиты покрытий и кровлю. Очертание стропильных ферм зависит от профиля кровли и общей компоновки покрытия. Для зданий со скатной кровлей как типовые фермы применяют: сегментные раскосные с верхним поясом ломаного очертания (рис. 11.11, а, ж) и безраскосные арочного очертания (рис. 11.11,6, и), для зданий с плоской кровлей — раскосные с параллельными поясами (рис. 11.11, г). Для нетиповых решений возможны и другие виды ферм: арочные раскосные с разреженной решеткой (рис. 11.11,0), полигональные (рис. 11.11,5), треугольные (рис..П.П.е), с нижним ломаным поясом (см. рис. 11.11,<3). Наиболее рациональны с точки зрения статической работы сегментные и арочные раскосные фермы. В сегментных раскосных фермах (см. рис. 11.11, а, ж) усилия в поясах по длине изменяются мало, а в элементах решетки — невелики. Это объясняется тем, что очертание верхнего пояса близко к кривой давления. Достоинством этого типа ферм также является то, что небольшая высота у опор приводит к уменьшению высоты стен здания и суммарной длины решетки. К числу недостатков следует отнести повышенную трудоемкость ра«бот, связанных с устройством скатной кровли,
в В последние годы широкое распространение получили безраскосные арочные фермы (рис. 11.11,6, и), которые отличаются простотой и удобством изготовления. Особенно целесообразно безраскосные фермы применять в зданиях, где межферменное пространство используется для коммуникаций, технических этажей, а также в цехах с насыщенным подвесным транспортным оборудованием. Эти фермы часто используются для устройства плоской кровли путем установки дополнительных стоек. Недостатком этого типа ферм является то, что в стойках и поясах фермы возникают значительные изгибающие моменты, для воспринятая которых требуется дополнительный расход арматуры, что приводит к увеличению стоимости ферм. © Железобетонные фермы с параллельными поясами обеспечивают более простое устройство плоской кровли. Расстояние между узлами верхнего пояса рассмотренных типов ферм принимается равным ширине плиты покрытия (3 м) в целях обеспечения узловой передачи нагрузки. © Арочные раскосные фермы (рис. 11.11, б) имеют мощный криволинейный пояс кругового очертания и легкую разреженную решетку. В таких фермах допускается неузловая передача нагрузки от плит покрытия. Возникающие при этом изгибающие моменты от вертикальной нагрузки уменьшаются за счет моментов обратного знака, создаваемых эксцентрично приложенными продольными сжимающими усилиями в верхнем поясе (рис. 11.11,«). По экономическим показателям эти фермы при' пролетах 18...24 м несколько дороже сегментных, а при пролетах 30 м и более — экономичнее. ц Треугольные фермы невыгодны ввиду большой высоты и значительного расхода материалов. Применениеих оправдано только в случае использования кровли из асбестоцементных материалов или металлических волнистых листов, для которых требуется значительный уклон. Фермы с ломаным нижним поясом (рис. 11.11, д) более устойчивы, не требуют установки дополнительных связей, но сложны в изготовлении. По способу изготовления различают фермы с закладной решеткой и фермы, бетонируемые целиком. В фермах с закладной решеткой элементы решетки готовятся заранее в отдельных формах, а затем укладываются в общую форму, после чего бетонируются пояса и узлы. Этот способ позволяет делать элементы решетки небольшого сечения и из бетона более низких классов, что приводит к экономии бетона и цемента. Фермы пролетом 30 м и более для обеспечения возможности транспортирования обычно изготовляются из двух отправочных элементов и объединяются на строительной площадке стыком на сварке (рис. 11.11,л). Такие фермы дороже цельных на 10...15 % и менее надежны в работе при динамических нагрузках. Высота ферм в середине пролета (1/6... 1/10) /. Ширина сечения верхнего пояса назначается из условия устойчивости его из плоскости фермы при монтаже и перевозке (1/70..Л/80) /, а также из условия опирания плит. Ширина сечения нижнего пояса принимается такой же, как и верхнего, а высота сечения назначается из условия размещения рабочей растянутой арматуры. Размеры сечения сжатых элементов решетки и стоек определяются расчетом, при этом ширину их целесообразно назначать равной ширине поясов для удобства бетонирования в горизонтальном положении. Фермы изготовляют из бетона классов В25...В50. Нижний пояс предварительно напряженный, армируется стержневой арматурой классов А-1У, А-У, А-У1, Ат-1У, Ат-У, канатами К-7, К-19. Натяжение арматуры обычно осуществляют на упоры. Чтобы предотвратить появление продольных трещин, нижний пояс армируют конструктивной поперечной арматурой из проволоки е?=5...6 мм, соединенной обычной арматурой в каркасы (рис. 11.11,дас, сечение /—1). В верхних поясах, раскосах и стойках применяют сварные каркасы из горячекатаной стали периодического профиля классов А-Ш, А-П. Особое внимание при конструировании ферм следует обращать на армирование узлов. В опорном узле для воспринятая больших перерезывающих сил и сил обжатия устанавливают поперечную арматуру / (рис. 11.11,ж), объединенную контурным стержнем 2 в плоский каркас. Два таких плоских каркаса образуют пространственный каркас узла. Для улучшения условий анкеровки напрягаемой арматуры и предотвращения возникновения продельных трещин в бетоне устанавливают косвенную арматуру 3 в виде сеток. Для предотвращения раскрытия трещин в месте сопряжения нижнего пояса с узлом ставят дополнительную сетку 4. Арматуру элементов решетки заводят в узлы, которые имеют уширения, позволяющие лучше разместить ее и заанкеровать (рис. 11.11,л)\ Фермы рассчитывают на эксплуатационные нагрузки от покрытия, фермы, снега, подвесного оборудования и т. п., а также нагрузки, возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже. Нагрузка от покрытия и от массы фермы считается приложенной к узлам верхнего пояса, а нагрузка от подвесного оборудования — к узлам нижнего. Железобетонная ферма имеет жесткие узлы и представляет собой многократно статически неопределимую рамную систему. Однако в предельном состоянии по прочности в узлах раскрываются трещины, жесткость их падает, и влиянием возникающих изгибающих моментов можно пренебречь, рассматривая узлы как шарнирные. Это позволяет при расчете прочности рассматривать ферму как статически определимую систему. Такой расчет в общем верно отражает характер работы конструкции и обеспечивает достаточную точность. Если нагрузка приложена в панелях верхнего пояса между узлами, то при расчете учитывают местный изгиб верхнего пояса, При определении изгибающих моментов от внеузловой нагрузки пояс фермы рассматривают как неразрезную балку, опорами которой являются узлы фермы. При наличии выгибов или изломов верхнего пояса учитывают разгружающее действие момента от продольной силы N (рис. 11.11, и). При расчете безраскосной фермы принимают жесткое соединение поясов и стоек в узле. Усилия определя-> ют как для статически неопределимой системы. Расчетные усилия в элементах ферм находят от всех возможных невыгодных сочетаний действующих нагрузок. По найденным усилиям производят расчет сечений элементов. Верхний пояс рассчитывают на сжатие со случайным или расчетным эксцентриситетом, нижний — на центральное растяжение, решетку — на сжатие или рас-.тяжение. Расчетные длины элементов в плоскости фермы и из ее плоскости принимают по [1].
Железобетонные плиты покрытий В настоящее время существует целый ряд типов плит (панелей) покрытий, решаемых по беспрогонней схеме, и постоянно разрабатываются новые конструктивные решения. Наибольшее распространение получили плиты пролетом 12 м (рис. 11.9, а) и 6 м, шириной 3 м (основные) и 1,5 м (доборные) с двумя продольными и поперечными ребрами. Основная продольная арматура выполняется предварительно напряженной. Полка армируется сварной сеткой, поперечные ребра — сварными каркасами. Толщина полки принимается 2,5 см для плит пролетом 12 м и 3 см для плит пролетом 6 м. Бетон плит /= = 12 м классов ВЗО...В40, плит /=6 м—В15...ВЗО. В ряде случаев уменьшают высоту сечения продольных ребер к опоре, что дает экономию бетона (до 9 %) и снижает стоимость конструкции. Поскольку нагрузка от собственной массы плит покрытия составляет значительную долю от полной нагрузки, целесообразно изготовлять их из бетона на легких заполнителях (-у=18 кН/м3), что снижает массу конструкций до 25 %. Расчет плит в продольном направлении производят как однопролетных свободно опертых балок таврового сечения на совместное действие постоянных (от массы плиты и кровли) и временных (от снега) нагрузок. Полка плиты в зависимости от расстояния между поперечными ребрами рассчитывается как неразрезная балочная плита или плита, опертая по контуру (см. гл. 9). Наиболее сложное напряженное состояние в плите возникает в опорных сечениях, которые усиливаются вута-ми и армируются дополнительными сетками. Весьма экономичными и простыми в изготовлении являются плиты типа «2Т» размерами-, 3X6, 3X12 м при поперечном расположении ригелей) и 3X18, 3X24 м (при продольном) (рис. 11.9,6). К недостаткам этих конструкций относится сложность устройства продольных швов между плитами.Существует два способа изготовления этих плит: полка плиты и ребра бетонируются совместно; продольные предварительно напряженные ребра изготовляют заранее из бетона класса В40, а затем бетонируют полку. Связь ребер с полкой обеспечивают за счет устройства выпусков арматуры и сцепления бетона. Раздельное изготовление экономичнее, поскольку позволяет снизить класс бетона полок до В15. Продольная арматура ребер — из высокопрочной стали, полка армируется сетками. В продольном направлении плиты рассчитывают как свободно опертые однопролетные балки таврового сечения, в поперечном — учитывается разгружающее влияние свесов полок. Плита крупноразмерная железобетонная сводчатая К.ЖС представляет собой короткую цилиндрическую оболочку с предварительно напряженными ребрами — диафрагмами сегментного очертания (рис. 11.9,в). Размеры плит в плане 3X12, 3X18 и 3X24 м. Очертание поверхности оболочки принимают по квадратной параболе. Толщина оболочки не должна быть менее 30 мм в середине пролета с утолщением до 140...160 мм у торцов. Высоту поперечного сечения плиты в середине пролета принимают (1/15...1/20) Iв зависимости от пролета и нагрузки. Для уменьшения массы плиты диафрагмы проектируют минимальной толщины (40 мм) с вертикальными ребрами жесткости. Основную напрягаемую арматуру располагают в нижней части диафрагмы. По концам напрягаемых стержней предусматривают анкерные детали, обеспечивающие надежное закрепление рабочей арматуры в бетоне опорного узла. Эта арматура играет роль затяжки рассматриваемой сводчатой системы. Диафрагму армируют сварными каркасами только в опорных зонах, в вертикальных ребрах устанавливают стержни-подвески. Армируют оболочки сварной сеткой, подбираемой по расчету. Сопряжение оболочки с диафрагмой выполняют с помощью пологих вутов. Плиты КЖС проектируют из бетонов классов В25......В50 в зависимости от пролетов и нагрузок. При расчете плиту рассматривают как цилиндрический свод, работа-ющий совместно с. диафрагмами. Полагают, что вдольнаправляющей оболочки действует только продольная сила Л^, поперек — поперечные силы (2 и изгибающие моменты М (см. рис. 11.9, в). Изгибающий момент в системе «оболочка-—диафрагма» (в продольном направлении) воспринимается растянутой арматурой диафрагм и полкой (оболочкой), работающей на сжатие. В соответствии с этим необходимую площадь сечения рабочей арматуры диафрагмы А3,а и толщину оболочки Н определяют из условий: А,.л = М/(RsZ), Н = М/(RbyZbt,), где М — изгибающий балочный момент в рассматриваемом сечении от расчетных нагрузок; z— расстояние от срединной поверхности оболочки до оси рабочей арматуры; y — коэффициент условий работы;bt— ширина панели поверху. Расчет плит КЖС на поперечную силу, по деформациям, образованию и раскрытию трещин рассмотрен в [9]. Плиты КЖС экономичны, достаточно просты в изготовлении. Наиболее существенным их недостатком является трудоемкость устройства кровли по криволинейной поверхности. Наряду с КЖС разработаны крупноразмерные плиты покрытий типа П размерами 3X18, 3X24 м под маяоук-лонную кровлю (рис. 11.9, г). Достоинство этих плит по сравнению с плитами КЖС — упрощение работ по устройству кровли, а стоимость плит типа П с учетом эксплуатационных расходов примерно равна стоимости плит КЖС. Общим недостатком крупноразмерных плит является усложнение устройства внутренних коммуникаций в уровне покрытия. В последние годы предложены технические решения плит покрытия, направленные на снижение расхода материалов и трудоемкости возведения. К ним относятся плиты с решетчатыми ребрами под малоуклонную кровлю 3X18, 3X24 м, а также неразрезные ребристые плиты 3X24 м, укладываемые по стропильным конструкциям шагом 6 м. В некоторых республиках нашей страны и за рубежом применяют также гиперболические панели-оболочки, плиты типа «Динакор» с квадратными пустотами и т. п. Однако использование их весьма ограничено из-за сложностей устройства кровли или изготовления панелей. №21. Основные жб конструкции многэт зд Конструктивные схемы многоэтажных зданий Все многоэтажные здания можно разделить на: каркасные, панельные, объемно-блочные и комбинированные. Тот или иной тип выбирают из соображений функционального назначения здания, наличия индустриальной базы, этажности, экономики, условий строительства (вечная мерзлота, сейсмика). Конструкции многоэтажных гражданских зданий И Каркасные здания. Многоэтажные гражданские каркасные здания широко применяют для размещения предприятий торговли, как административные, жилые и т. п. Обычно они решаются по рамно-связевой или свя-зевой системам, последняя применяется чаще. К вертикальным несущим элементам таких зданий относятся колонны, диафрагмы и ядра жесткости. © Колонны зданий массового строительства при высоте до 16 этажей имеют унифицированное сечение 400Х Х400 мм (рис. 12.3,а). Увеличение их несущей способности в нижних этажах достигается повышением класса бетона (до В60) и процента армирования гибкой арматурой (до 11=15%). Продольная арматура из стали класса А-П1. Для колонн зданий большей этажности можно применять жесткую арматуру (рис. 12.3, е), однако использование ее в колоннах приводит к большому расходу стали. Повышение несущей способности колонн и сохранение их унифицированного сечения можно получить пу^ тем поперечного армирования часто расположенными сварными сетками в сочетании с продольной обычной и особенно высокопрочной арматурой. В этом случае предельные продольные деформации бетона при сжатии повышаются более чем в 2 раза и напряжения в сжатой высокопрочной арматуре достигают условного предела текучести. Наряду с этим появились предложения по усилению колонн нижних этажей, нагруженных продольными силами с малыми эксцентриси-тетами, сердечниками из высокопрочной гибкой армату-ры '(рис. 12.3,6). Разрезка колонн линейная, на несколько этажей. Имеется тенденция к увеличению длины сборных элементов колонн до 4...5 этажей (до 15 м) и целях уменьшения числа стыков и исключения случайных эксцентриситетов, вызванных неточностями монтажа. Для таких гибких элементов существенное значение приобретает расчет прочности и трещиностойкости в стадиях транспортирования и монтажа. В целях повышения этих качеств целесообразно предварительно напрягать продольную арматуру колонн. Стыкование колонн по высоте производится ванной сваркой выпусков рабочей арматуры (рис. 5Да) или без сварки через тонкие растворные швы. Особенностью стыков, выполняемых ванной сваркой арматуры больших диаметров 36...40 мм, является возникновение сжатия в бетоне и растяжения в арматуре из-за разогрева стержней при сварке. Растягивающие напряжения в арматуре могут привести к разрыву стержней. Во избежание этого сварку стержней выполняют по диагонали последовательно по одному стержню или попарно. Для уменьшения свободной длины сварных выпусков продольной арматуры колонны устраивают хомутА=12 мм, охватывающий продольные рабочие стержни и предохраняющий их от потери устойчивости, % Диафрагмы, воспринимающие главным образом горизонтальные нагрузки, обычно образуются из железобетонных панелей толщиной 14...18 см, располагаемых между колоннами и соединенных с ними с помощью связей, воспринимающих сдвигающие усилия. Панели диафрагм могут быть плоскими или двухконсольными (рис-, 12.3, г, д). Плоские панели устанавливают по осям, параллельным направлению настилов перекрытий. Двухкрн* сольные располагают в плоскостях, параллельных рамам каркаса, совмещая их с ригелями. Армируют панели кбн-турными и промежуточными каркасами из стержней 012...16 мм или сетками из проволоки 05...6 мм с шагом 200 мм, располагаемым у обеих граней. Связи между панелями и колоннами осуществляют путем сварки закладных деталей: вертикальные швы заполняют це-ментно-песчаным раствором, горизонтальные швы — бетоном на мелком щебне. Горизонтальные стыки диафрагм могут быть шпоночными и плоскими. Практика показывает, что при таком соединении диафрагмы работают как сплошные монолитные столбы. Количество и расстановка диафрагм в плане здания должны обеспечивать необходимую прочность и пространственную жесткость здания в обоих направлениях, препятствовать кручению его в плане, не создавать больших температурных усилий или неравномерных деформаций вертикальных элементов (см. рис. 12.1, а). Следует стремиться к сокращению общего числа диафрагм, увеличивая их размеры. При больших горизонтальных нагрузках в диафрагмах, обычно работающих на сжатие, в части сечений могут возникать растягивающие усилия. В этом случае диафрагмы могут быть запроектированы предварительно напряженными (рис. 12.3, е). @ Ядра жесткости выполняются монолитными и сборными. Сечение ядер жесткости может быть коробчатым, двутавровым и т. п. Монолитные ядра жесткости делают в скользящей или переставной опалубке, при этом оставляют отверстия для дверных проемов и установки ригелей. Толщина стенок 20...40 см. Сборные ядра собирают из отдельных панелей стен подобно плоским диафрагмам. В зданиях, имеющих значительную протяженность или сложную форму в плане, может устраиваться несколько ядер жесткости. @ Плиты и ригели составляют сборные перекрытия. Ригели проектируют таврового сечения с полкой в нижней зоне, на которую опираются плиты перекрытий; такое решение позволяет снизить строительную высоту этажа, однако в этом случае необходимо исключить возможность откола полки в месте ее примыкания к ребру путем увеличения ее высоты или армирования. Соединение ригелей с колоннами в связевых системах осуществляют с помощью стыка со скрытой консолью (см. рис. 9.4,в), воспринимающего небольшой опорный момент. Ограничение опорного момента заданной величиной (55 кН-м) достигают с помощью специальной металлической накладки по верху ригеля — «рыбки», привариваемой к ригелю и колонне. «Рыбка» имеет суженный участок, поперечное сечение которого соответствует растягивающему усилию при заданном опорном моменте. Увеличение нагрузки вызывает в суженной части накладки пластические деформации, обеспечивающие поворот сечения ригеля без увеличения опорного момента. Стык связевого каркаса может также решаться шарнирным. Конструкция его отличается от рассмотренной отсутствием «рыбки». В рамно-связевых системах, где узлы воспринимают изгибающие моменты от эксплуатационных нагрузок, стык принципиально решается так же, как и в рамных системах (см. рис. 9.4, а). Панели перекрытий подразделяются на связевые, укладываемые по внутренним осям здания, рядовые и фасадные, укладываемые по наружным рядам колонн и несущие нагрузку от ограждающих конструкций. Рядовые и фасадные панели связываются поверху монтажными накладками, обеспечивающими передачу растягивающих усилий в горизонтальных дисках покрытий. Панели перекрытий чаще всего выполняют многопустотными, высотой сечения 220 мм. Для эффективного воспринятия сдвигающих усилий при работе плит в составе перекрытия в швах между плитами устраивают шпонки. С этой целью на боковых поверхностях плит оставляют углубления, после заливки швов бетоном и его твердения швы работают как шпоночные соединения. Кроме того, панели могут соединяться путем сварки закладных деталей, а при больших расстояниях между вертикальными диафрагмами (20...30 м) по контуру перекрытия устраивают обвязочные балки. В зданиях рамно-связевой системы роль продольных ригелей выполняют предварительно напряженные плоские панели-распорки, которые выступами опираются на полки ригелей. В торговых, административных и других зданиях, требующих увеличенной сетки колонн, применяют и ребристые панели, например типа 2Т. Перекрытия зданий с ядрами жесткости, имеющих сложное очертание в плане, могут выполняться в виде монолитных безбалочных плит, возводимых методом подъема перекрытий. И Панельные здания. Эти здания используют главным образом в жилищном строительстве. Ширина зданий из условий освещенности и удобства планировки внутренних помещений назначается 12... 16 м. Панельные дома массового строительства решаются в одном из следующих вариантов: 1) с продольными и поперечными несущими стенами; 2) только с продольными несущими; 3) только с поперечными несущими стенами. Конструк- ' тивная схема с поперечными несущими стенами более выгодна, так как панели перекрытий в этом случае опираются на внутренние поперечные стены (перегородки), что позволяет предельно укрупнять и облегчать наружные стеновые панели. Последние, не воспринимая на-; грузки от перекрытий и выполняя лишь ограждающие функции, могут быть изготовлены из легких зффектив-; ных материалов. Основными конструкциями панельных; зданий являются внутренние и наружные стеновые па-' нели и панели перекрытий. ^Внутренние несущие панели стен (рис. 12.4, а) обычно проектируют однослойными из тяжелого бетона класса не ниже В15. Толщину панелей определяют требованиями прочности, звукоизоляции и огнестойкости. Площадь горизонтальной и вертикальной арматуры, устанавливаемой у обеих плоскостей панели, принимают конструктивно в количестве 0,2 см2/м соответствующего сечения панели. ® Наружные ненесущие стены выполняют в виде однослойных панелей толщиной 240...350 мм из ячеистого бетона. @ Наружные несущие панели проектируют преимущественно двухслойными или трехслойными (рис. 12.4, б, в). Арматуру устанавливают только в слоях тяжелого бетона и выполняют в виде пространственного арматурного блока. Расчетной является только арматура перемычек. Панели перекрытий выполняют,в виде многопустотных или сплошных плит. При пролетах до 4,8 м плиты выполняют без предварительного напряжения, при больших пролетах — предварительно напряженными. Размещение арматуры зависит от схемы работы панели. В здании с продольными и поперечными несущими стенами (первый вариант) панели работают как плиты, опертые по трем или четырем сторонам, в остальных случаях — по двум. Соединения панелей стен-и перекрытий должны обеспечить совместную работу элементов в здании и воспринятое усилий сжатия, растяжения и сдвига. Вертикальные стыки между панелями осуществляют с помощью бетонных шпоночных швов и сварки закладных деталей. Горизонтальные стыки по способу передачи сжимающих усилий подразделяются на платформенные (рис. 12.4, г), контактные (рис. 12.4, д) и комбинированные (рис. 12.4, е). Сопряжения внутренних стен с перекрытиями обычно выполняют с платформенными стыками, наружных с платформенными и комбинированнымиВ последние годы разработано конструктивное решение, получившее название «скрытый каркас», совмещающее достоинства зданий каркасного и панельного типа [17].Несущими вертикальными конструкциями являют-ся стеновые панели, усиленные бортовыми стальными элементами. Последние соединяются с бетоном панели анкерными связями сдвига (рис. 12.4,ж). Стыки панелей скрытого каркаса с перекрытиями выполняются платформенными или сборно-монолитными. Соединение бортовых элементов осуществляется на растворе. Конструкции «скрытого каркаса» экономичнее обычных каркасных за счет хорошей совместной работы панелей с бортовыми элементами и позволяют довести этажность здания до 50 и более Конструкции многоэтажных промышленных зданий В многоэтажных промышленных зданиях размещаются производства с вертикальными технологическими процессами или со сравнительно небольшими габаритами и массой оборудования: химического, пищевой промышленности, приборостроения и т. п. К таким зданиям относятся также лабораторные и административно-бытовые корпуса предприятий различных отраслей промышленности. Доля многоэтажных промышленных зданий в общем объеме промышленных зданий составляет около 30 %. В последние годы наметилась тенденция к росту этого показателя. Высоту промышленных зданий назначают по условиям технологического процесса и обычно принимают 3...7 этажей. Предполагается увеличение этажности до 8...! О и более. В соответствии с требованиями унификации высота этажа кратна 1,2м. Ширина здания обычно составляет 12...60 м. Наиболее распространены сетки колонн 6X6, 9X6 и 12X6 м. Размеры сетки колонн назначаются с учетом временных нагрузок (10...30 кН/м2). Пространственный каркас промышленных зданий решается по смешанной системе. Прочность и устойчивость каркаса в этом случае обеспечиваются в поперечном направлении рамой с жесткими узлами (рис. 12.5, а), в продольном — вертикальными стальными связями по колоннам, устраиваемыми в каждом продольном ряду или разреженно через ряд колонн и более (рис. 12.5,6). Если стальные связи по условиям технологии нежелательны, то для обеспечения устойчивости каркаса в продольном направлении возможно устройство «рамных устоев» (оис. 12.5, б) в одном или нескольких пролетах.Многоэтажные сборные рамы членятся на отдельные элементы, которые соединяются путем жестких стыков. Наибольшее распространение получили сборные рамы со стыками ригелей и колонн, выполняемых на консолях(линейная разрезка). Возможны и иные решения (рис. 12.5,г, д); каждое из них имеет определенные достоинства и недостатки. В крестовой системе (рис. 12.5, г) стыки упрощаются за счет вынесения их в сечения с небольшими моментами. В конструкции, представленной на рис. 12.5, д, сокращается число типов элементов много- этажных рам. Однако оба последних решения менее выгодны с точки зрения изготовления и транспортировки. Применение их может оказаться целесоообразным в сейсмических районах. Ф Колонны стыкуют через 1, 2, 3 и даже 4 этажа; последнее— экономичнее, поскольку сокращается количество стыков. В большинстве случаев стык колонн устраи-: вают с плоскими торцами колонн и осуществляют путем ванной сварки выпусков продольной рабочей арматуры' с последующим омоноличиванием (см. рис. 5.5,а). Возможно соединение арматуры и устройство стыков с помощью эпоксидных смол и т.д. Сечение колонн 400X400' и 600X400 мм. Бетон классов В20...В50. ® Панели ребристые предварительно напряженные • Ригели бывают таврового и прямоугольного сечения, в первом случае панели опираются на полки, во втором— сверху ригеля (рис. 12.5, е, ж). Ригеля для пролетов 6 м изготовляют из бетона классов В15...В25, для пролетов 9м — из бетона классов В20...ВЗО, а для пролетов 12 м — из бетона классов ВЗО...В40. Ригели для пролетов 6 м изготовляют с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой, а для пролетов 9... 12 м — только с предварительно напряженной арматурой. Если по условиям технологического процесса требуется большая сетка колонн, то здание проектируют с межферменными этажами (рис. 12.5, з). В этом случае безраскосные фермы жестко связывают с колоннами, и они работают как ригели многоэтажных рам. Межферменное пространство используют под производственные помещения. Многоэтажные производственные здания с относительно небольшими полезными нагрузками (до 12,5 кН/ /м2) могут решаться по связевой системе в обоих направлениях с применением облегченных конструкций каркаса. Колонны в этом случае имеют сечение 400X400 мм. Ригели таврового сечения соединяют с колоннами с помощью скрытого стыка (см. рис. 9.4,0), Плиты перекрытий могут быть плоскими высотой сечения 220 мм или ребристыми /1=300 мм. Пространственная жесткость таких зданий обеспечивается установкой на всех этажахвертикальных элементов — диафрагм из железобетонных панелей, стальных связей или однопролетных многоэтажных рам. В многоэтажных производственных и складских зданиях холодильников, мясокомбинатов, молокозаводов, рыбоперерабатывающих заводов, а также гаражей и т. п., в которых предпочтительны перекрытия без пустот с гладкими потолками, широко применяют сборные безбалочные перекрытия (см. гл. 9). При высоких полезных нагрузках 30...50 кН/м2 применяют сборно-монолитные конструкции перекрытий.
№23. основные виды каркасно-панельных и бескаркасных крупнопанельных ж/б зданий. Одноэтажные каркасные здания широко применяются в промышленном и сельскохозяйственном строительстве. Каркас состоит из вертикальных элементов — колонн и горизонтальных - ригелей и балок. Особенность одноэтажных промышленных зданий — наличие в них различных транспортных средств в виде мостовых кранов, которые перемещаются по специальным путям, опертым на колонны, или в виде подвесных кранов, перемещаемых по путям, подвешенным к несущим элементам покрытия. Применяются также не связанные с каркасом здания напольные краны. Элементами конструкций одноэтажного каркасного промышленного здания с балочным покрытием являются: колонны, заделанные в фундаментах; ригели покрытия (фермы, балки или арки), опирающиеся на колонны; плиты покрытия, уложенные по ригелям; подкрановые балки; световые или аэрационные фонари. Сборные железобетонные конструкции в сельскохозяйственном строительстве обеспечивают огнестойкость и долговечность зданий, а также уменьшение расходов на ремонт, экономию леса и существенное снижение трудоемкости. В сельскохозяйственных зданиях применяются в основном такие же железобетонные конструкции, как в одноэтажных каркасных промышленных зданиях, но меньшего размера и более простой формой поперечного сечения элементов. Рекомендованы пролеты 6; 7,5; 12; 18 и 21 м; шаг колонн 3; 4,5 и 6 м; высота помещений 2,4; 2,7; 3; 3,6 и 4,8 м.
Основной конструкцией каркаса является поперечная рама, образованная колоннами и ригелями. Пространственная жесткость и устойчивость одноэтажного каркасного здания достигается защемлением колонн в фундаментах и соединением их с жестким в своей плоскости покрытием. В поперечном направлении пространственная жесткость здания обеспечивается поперечными рамами (рис. 15.1,с), в продольном — продольными рамами (рис. 15.1, с), которые образуются теми же колоннами и связанными с ними элементами покрытия, подкрановыми балками, а в отдельных случаях и связями. Каркас воспринимает все внешние вертикальные нагрузки от покрытия и массы каркаса, а также от подкрановых балок; одновременно каркас воспринимает и горизонтальные нагрузки от подкрановых балок и ветра, действующего на стены. В некоторых случаях (например, при пролетах 30 м и более) каркас делают смешанным — колонны железо бетонные, а ригели в виде стальных ферм. Каркасные промышленные и сельскохозяйственные здания проектируют на основе единой модульной системы, при которой в промышленном строительстве пролеты зданий назначают кратными 6 м (12; 18; 24; 30 и 36 м), а для сельскохозяйственных зданий — кратными 1,5 м (6; 7,5; 12; 18 и 21 м). При пролетах 12—18 м ригелями служат стропильные балки, а при пролетах 18—36 м — фермы. Шаг колонн в промышленных зданиях назначают 6 и 12 м, а при покрытиях из оболочек— 18, 24 м и более; в сельскохозяйственных зданиях шаг колонн установлен | 3; 4,5 и 6 м.
№24.основные сведения и виды тонкостенных пространственных ж/б покрытий Тонкостенные пространственные конструкции очерчиваются в общем случае по кривым поверхностям. применение для покрытий больших пролетов в таких зданиях и сооружениях, как ангары, стадионы, гаражи, сборочные цехи, рынки, концертные и спортивные залы, вокзальные и выставочные помещения и т. п. В промышленных и гражданских зданиях тонкостенные пространственные покрытия применяются и при, меньших пролетах— 18—36 м. Конструкция тонкостенного покрытия состоит из собственно оболочки — тонкой криволинейной плиты и контурных элементов (диафрагм, бортовых балок, опорных колец и т. п.). Все железобетонные тонкостенные пространственные конструкции можно разделить на две большие группы: оболочки одинарной кривизны и оболочки двоякой кривизны. Оболочки одинарной кривизны делятся на цилиндрические, конические, коноидальные оболочки. К тонкостенным пространственным конструкциям покрытий,относят также складки и шатры. Оболочки двоякой кривизны делятся: на оболочки вращения с вертикальной осью — купола; выпуклые оболочки переноса на прямоугольном плане; вогнутые висячие оболочки на круглом или эллиптическом плане; выпукло-вогнутые (седловидные) оболочки; бочарные своды; волнистые своды, очертание которых в поперечном сечении может быть криволинейным или складчатым. В тонкостенных пространственных конструкциях благодаря работе конструкции в обоих направлениям достигается лучшее использование материала и eго существенная экономия. В железобетонных тонкостенных покрытиях необходимо стремиться к тому, чтобы бетон использовался в работе на сжатие по максимально большей части поверхности, так как растянутые части требуют расчетного армирования. По технологии возведения тонкостенные пространственные конструкции делят на монолитные, сборные и сборно-монолитные. Существенное влияние на развитие тонкостенных конструкций больших пролетов имело применение предварительного напряжения. Особым видом железобетонных оболочек являются армоцементные, отличающиеся большой насыщенностью тонкой арматурой (диаметром 0,5—2 мм) и приготовляемые на цементно-песчаном растворе (бесщебеночный бетон). Армоцементные, преимущественно сборные оболочки имеют небольшую толщину (15—30 мм), сравнительно небольшую массу и экономичны по расходу цемента и, арматуры. Арматурой служат специальные проволочные (тканые) сетки с мелкими ячейками (размером до 1 см), укладываемые в 5—10 слоев. №25.ж/б длинные цилиндрические оболочки ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ Покрытие в виде цилиндрической оболочки образуется из тонкой плиты (собственно оболочки), изогнутой по цилиндрической поверхности, усиленной по свободным краям бортовыми элементами и опирающейся по торцам на диафрагмы (рис. 12.1). Расстояние между осями опорных диафрагм l1 называется пролетом оболочки, расстояние между бортовыми элементами l2— длиной волны. Стрелу подъема оболочки, считая от бортовых элементов, обозначают f, a включая бортовые элементы, — h(рис. 12.1,а). Среди цилиндрических оболочек различают (рис. 12.1,6,в): однопролетные, многопролетные, одноволновые, многоволновые, гладкие, ребристые, усиленные поперечными ребрами жесткости. Цилиндрические оболочки выполняют монолитными или сборными (рис. 12.2). В зависимости от отношения пролета к длине волны цилиндрические оболочки делят на две группы: при l1\l2>—длинная оболочка, а при l1|l2<1 — короткая оболочка. При отсутствии предварительного напряжения высоту оболочки рекомендуется принимать равной Толщину плиты монолитных оболочек принимают равной 1. Длинные оболочки в целом работают подобно балке пролетом l1 имеющей фигурное поперечное сечение высотой h. В отличие от обыкновенных балок массивного сечения тонкостенный открытый поперечный профиль длинной оболочки при ее изгибе деформируется. Этим деформациям препятствуют бортовые элементы. Кроме того, в бортовых элементах размещается основная растянутая арматура Диафрагмами длинных оболочек могут служить балки, арки, рамы и фермы (
2. Складки. Складчатые покрытия (складки) образуются из монолитно связанных между собой тонких плоских плит. По продольным краям складок, так же как в цилиндрических оболочках, устраивают бортовые элементы Складчатые покрытия могут быть однопролетными;-мпогопролетными, одноволновыми и многоволновыми. В продольном направлении они опираются на диафрагмы в виде балок или шпренгельных систем. Ширина граней складки принимается равной 3— 3,5 м с тем, чтобы толщина граней была не более 10 см. Длину складки принимают равной l2=10... 12 м, а высоту- h= (1\7 -1\10)l1 В продольном направлении складки рассчитывают так же, как цилиндрические оболочки. По значениям изгибающих моментов, определяемых из расчета в продольном направлении как для однопролетной или многопролетной балки, вычисляют площадь продольной растянутой арматуры как для балок соответствующего профиля. Для подбора продольной арматуры и вычисления прогибов сечение складки приводится к прямоугольному, тавровому или двутавровому, после чего его рассчитывают по действующим нормам Приведенную толщину стенки для приведенного сечения
Продольную растянутую арматуру располагают в бортовых элементах. В складках конструктивно устанавливают также сжатую арматуру из стержней диаметром 5— 7 мм с шагом 20—25 см. Для определения поперечных изгибающих моментов длинные одноволновые и многоволновые складки рассчитывают в поперечном направлении как многопролетные плиты с опорами в ребрах (местах переломов). Нагрузку считают равномерно распределенной.
№26. ж\б складки Складки. Складчатые покрытия (складки) образуются из монолитно связанных между собой тонких плоских плит. По продольным краям складок, так же как в цилиндрических оболочках, устраивают бортовые элементы Складчатые покрытия могут быть однопролетными;-мпогопролетными, одноволновыми и многоволновыми. В продольном направлении они опираются на диафрагмы в виде балок или шпренгельных систем. Ширина граней складки принимается равной 3— 3,5 м с тем, чтобы толщина граней была не более 10 см. Длину складки принимают равной l2=10... 12 м, а высоту- h= (1\7 -1\10)l1 В продольном направлении складки рассчитывают так же, как цилиндрические оболочки. По значениям изгибающих моментов, определяемых из расчета в продольном направлении как для однопролетной или многопролетной балки, вычисляют площадь продольной растянутой арматуры как для балок соответствующего профиля. Для подбора продольной арматуры и вычисления прогибов сечение складки приводится к прямоугольному, тавровому или двутавровому, после чего его рассчитывают по действующим нормам (рис. 12.7,6, в). Приведенную толщину стенки для приведенного сечения
Продольную растянутую арматуру располагают в бортовых элементах. В складках конструктивно устанавливают также сжатую арматуру из стержней диаметром 5— 7 мм с шагом 20—25 см. Для определения поперечных изгибающих моментов длинные одноволновые и многоволновые складки рассчитывают в поперечном направлении как многопролетные плиты с опорами в ребрах (местах переломов). Нагрузку считают равномерно распределенной. Полученные из этого расчета отрицателоьные моментыв верхнем крайнем ребреАдля складок умножаются на поправочный коэффициент в зависимости от типа и размеров бортового элемента (табл. 12.1).
№27. ж\б купола КУПОЛА Железобетонные купола применяют для покрытий круглых в плане зданий и сооружений. В зависимости от очертания образующей купол может быть шаровым, коническим, эллиптическим и др. Купол — одна из наиболее рациональных и выгоднейших форм пространственных тонкостенных конструкций. Их выполняют из монолитного и сборного железобетона. Монолитные купола выполняют преимущественно гладкими, а сборные — ребристыми. В зависимости от отношения стрелы подъема к диаметру опорного кольца Dразличают купола пологие, если f/D≤l/s и подъемистые, если f/D>l/s. Купол считается Купол состоит из двух основных конструктивных элементов: оболочки и опорного кольца. При наличии центрального проема в куполе устраивают верхнее кольцо. Статически определимым опиранием купола является непрерывное по контуру шарнирно-подвижное опирание, совпадающее по направлению с касательной к оболочке (рис. 12.10, а). При действии распределенных осесимметричных нагрузок и статически определимом опирании в тонкостенных куполах, не имеющих изломов в образующих, изгибающие моменты и поперечные силы малыми и ими можнопренебречь. Чтобы определить усилия в оболочке купола, рассмотрим напряженное состояние элемента, выделенного из купола двумя меридиональными и двумя кольцевыми сечениями. В сечениях действуют N1, N2, S— соответственно меридиональное, кольцевое и касательное усилия, отнесенные к единице длины сечения (рис. 12.10, в). При осесимметричной нагрузке усилия S = 0, а усилия N1 и N2определяются из условий статики как функции только широты φ. Для определения N1 и N2есть два уравнения статики, поэтому сама оболочка при статически определимом опирании и осесимметричной распределенной нагрузке является статически определимой конструкцией. Исходя из условия контурной зоне по конструктивным соображениям. При этом методе расчета по сравнению с расчетом по безмо-ментной теории и моментной теории упругих куполов количество арматуры в опорном кольце оказывается меньше. Купола армируют в соответствии с усилиями, полученными в результате расчета. Оболочки пологих куполов, за исключением приопорных зон, сжаты; их армируют конструктивно одиночной сеткой из стержней d— = 5...6 мм с шагом 15—20 см. У контура ставят дополнительную меридиональную арматуру (обычно из стержней d—6...8 мм) для восприятия опорного момента Miи дополнительную кольцевую арматуру для восприятия местных растягивающих кольцевых усилий N$ (рис. 12.11,а). Рабочую арматуру опорного кольца, рассчитываемого на центральное растяжение, ставят в виде кольцевых стержней d=20...30 мм, которые соединяют сваркой (рис. 12.11,6). Ребристые сегментные криволинейные элементы куполов опираются с одной стороны на опорное кольцо, а с другой — на верхнее кольцо, поддерживаемое временными лесами.Большой интерес представляет конструкция пологого сферического купола, опорное кольцо которого выполняют из монолитного железобетона, а остальную часть собирают из ступенчатых
№28.ж\боболочки на прямоугольном плане ВЫПУКЛЫЕ ПОЛОГИЕ ОБОЛОЧКИ НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ Железобетонные выпуклые оболочки на прямоугольном плане — весьма прогрессивные конструкции. Оболочки можно получить из сферического купола, который срезан четырьмя вертикальными плоскостями. Эти вертикальные плоскости образуют в плане прямоугольник, вписанный в основание купола. Конструкция состоит из тонкостенной плиты двоякой кривизны и четырех диафрагм, располагаемых по контуру (рис. 12.13, а). Диафрагмы опираются концами на колонны; возможно опирание оболочки и по всему контуру на стены. В пологих оболочках используют поверхность эллиптического параболоида и круговую поверхность переноса. Оболочки двоякой кривизны строят преимущественно пологими, т. е. с отношением стрелы подъема в каждом направлении к соответствующему размеру плана до 1: 5. Оболочки на прямоугольном плане выполняют из монолитного, сборного и сборно-монолитного железобетона. Усилия, действующие на бесконечно малый элемент, выделенный из оболочки, можно разделить на две группы. К первой группе относятся усилия, характеризующие безмоментное состояние оболочки: продольные усилия NltN2и сдвигающие S. Усилия этой группы всегда действуют в оболочках. Вторая группа усилий (рис. 12.13, в) —изгибающие моменты M1, М2, поперечные силы Q1, Q2и крутящие моменты Я — характеризуют моментное состояние оболочки. Усилия, относящиеся ко второй группе, могут отсутствовать, если соблюдаются следующие условия: края оболочки имеют свободу горизонтальных перемещений и поворота; внешняя нагрузка сплошная, распределенная, с плавным изменением интенсивности; плита оболочки не имеет отверстий, резких изменений толщины, изломов и т. д. Как правило, эти требования при проектировании оболочек могут быть удовлетворены по всей их площади, за исключением приопорных частей. Поэтому в таких оболочках лишь узкая приопорная полоса подвергается действию изгибающих моментов, а 80—90% площади оболочки обычно испытывает лишь действие продольных сжимающих сил. Для облегчения вычислений усилий NltN2и S составлены таблицы. После определения NitN2и S главные усилия и углы их наклона к горизонтальной оси находят по формулам:
Поскольку оболочка испытывает в основном сжимающие усилия, ее армируют на большей части площади конструктивной сеткой, а в приконтурных зонах ставят дополнительную арматуру. По сдвигающим усилиям S рассчитывают связи оболочки с диафрагмой и саму диафрагму. №29 Ж\б арки АРКИ При пролетах промышленных зданий более 36 м арки становятся экономичными и могут применяться наряду с фермами. Железобетонные арки бывают трехшарнирными, двухшарнирными и бесшарнирными (рис. 11.13, а). Сборные арки выполняют обычно двухшарнирными, а при больших пролетах — трехшарнирными (из двух полуарок). Распор арки воспринимается затяжкой или же передается на фундаменты и грунты основания. До начала статического расчета ориентировочно в зависимости от пролета арки назначают размеры ее поперечного сечения. Далее выбирают очертание оси арки. Распространенные арки имеют стрелу подъема f = (1/5...1/8)/. Наиболее выгодно очертание оси арки, совпадающее с кривой давления. При стреле подъема f=(l/4—l/2) l такой кривой приближенно будет парабола, а при f≤1\4l— окружность. Арки преимущественно делают из сборных элементов, напрягаемой затяжки и подвесок (рис. 11.13,в). По железобетонным аркам укладывают такие же плиты настила, как и по фермам. Арки рассчитывают на сплошную равномерно распределенную нагрузку от массы покрытия, одностороннюю нагрузку от снега на половине пролета арки и сосредоточенную нагрузку от подвесного транспорта. Двухшарнирная арка с затяжкой один раз статически неопределима, и для ее расчета необходимо предварительно задаться сечением арки. Высота сечения арки может быть принята равной H=(1/зо-1/4о) lа площадь сечения затяжки подбирают по распору: Для пологой двухшарнирной арки распор Н с учетом упругого удлинения затяжки определяется по ф-лам: при равномерно распределенной нагрузке по всем пролету Где φ— угол между касательной к оси арки в рассматриваемом сечении и горизонтальной прямой (рис. 11.13, г) ; Qб— балочная поперечная сила. Сечения продольной арматуры арки подбирают по формулам внецентренного сжатия. Арки рассчитывают также на усилия, возникающие при изготовлении (в том числе при натяжении затяжки), транспортировании и монтаже. №30. основные типы расчета многоэтажных зданий с ж\б каркасом, диафрагмами и ядрами жесткости на горизонтальной нагрузке Плоские рамы многоэтажного здания, располагаемые с определенным шагом и связанные перекрытиями, образуют пространственный каркас, имеющий длину, равную расстоянию между температурными швами или наружными стенами. Такой пространственный каркас называют блоком рам. Для расчета с практически достаточной точностью блок рам расчленяют на отдельные плоские рамы. Вертикальные постоянные и временные нагрузки, а также горизонтальные ветровые нагрузки
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|