Конструирование подстропильной фермы

 

Армирование подстропильной фермы приведено на рис. 6.31.

 

Рис. 6.31. Армирование подстропильной фермы

 

Напрягаемая арматура нижнего пояса по всей его длине окаймляет­ся П-образными сетками С1 из Ø5 Вр-I, направленными навстречу друг другу. Для обеспечения надежной анкеровки арматуры растянутых раско­сов применяют общий арматурный каркас с изгибом в нижних узлах. На всем протяжении перегиба каркасов устанавливаются дополнительные хо­муты, которые обеспечивают совместно с бетоном восприятие суммы сил, действующих в арматуре и по радиусу закругления. Прямолинейные концы ненапрягаемой арматуры раскосов необходимо заводить в узел на расстоя­ние не менее 35 d от грани узла (d - диаметр арматуры раскосов); сам узел армируется каркасами с поперечной рабочей арматурой.

Средний узел, на который опираются стропильные фермы, армиру­ется не менее чем двумя плоскими каркасами с поперечной рабочей арма­турой, которые обязательно соединяются между собой П-образными карка­сами другого направления.

Опорные узлы подстропильных ферм армируются, в целом, анало­гично таким же узлам стропильных ферм. Сжатая зона опоры подстропиль­ной конструкции усиливается горизонтальными сетками с тем, чтобы она могла воспринять полную реакцию от стропильных конструкций на случай передачи этой реакции только на конец одной из смежных подстропильных конструкций. Верхний лист (под опоры стропильных конструкций) должен быть хорошо заанкерен.

В остальном конструирование подстропильной фермы ничем не отличается от конструирования стропильных ферм.

 

Стропильные арки

 

Железобетонные арки применяют в качестве стропильных конструкций при шаге колонн 6 и 12 м и пролетах 30 м и более, так как именно при таких пролетах арки становятся экономичнее ферм.

Находят применение двухшарнирные, трехшарнирные и бесшар­нирные системы арок. Наиболее распространенными из арочных конструкций являются сборные двухшарнирные арки с затяжкой. Такие арки проектиру­ют пологими со стрелой подъема 1/6 - 1/9 пролета, чаще параболического очертания, при котором ось арки близка к кривой давления - в этом случае изгибающие моменты в арке будут наименьшими, а расход материалов и вес арки будут минимальными. Однако это удается достигнуть лишь для частных случаев загружения. Например, при действии симметричной равно­мерно распределенной нагрузки наиболее выгодным является очертание оси арки по квадратной параболе. Но полного совпадения оси арки с кривой дав­ления достигнуть практически невозможно даже в этом случае, так как вследствие усадки и ползучести бетона, наличия случайных эксцентрисите­тов и т.п. неизбежно появление в сечениях арки изгибающих моментов, тем более при изменении схем загружения.

На практике параболу заменяют дугой окружности, что в пологих арках не дает существенной разницы в усилиях, но значительно упрощает конструкцию и изготовление арки, так как при постоянной кривизне дости­гается наибольшая стандартизация блоков сборных арок и узлов их сопря­жений.

Сечения арок принимают прямоугольными, тавровыми и двутавро­выми с размерами

h = (1/30...1/50) l; b = (0,4…0,5) h

и рассчитывают как внецентренно сжатые элементы.

Для сборных арок применяют бетон классов В30...В50. Сборные арки проектируют из отдельных блоков, которые соединяют при сборке ванной сваркой выпусков арматуры с замоноличиванием шва. Возможно также соединение блоков сваркой закладных деталей.

Арки армируют продольной арматурой классов А-II или А-III, ко­торую размещают обычно симметрично. Поперечная арматура может быть и классов A-I или Вр-I, так как поперечные силы в арках невелики.

Затяжки проектируют стальными или железобетонными. Стальные затяжки выполняют гибкими из стержней большого диаметра или жестки­ми из прокатных профилей. Железобетонные затяжки армируют стержне­вой арматурой, арматурными канатами или высокопрочной проволокой, рассредоточенной по сечению затяжки, и выполняют предварительно на­пряженными, что повышает жесткость и трещиностойкость конструкции в стадии эксплуатации. Усилие предварительного напряжения затяжек обыч­но принимают равным распору арки от постоянной нагрузки. Предвари­тельное напряжение создают натяжением арматуры, иногда подтягиванием подвесок.

Предварительное напряжение затяжек арок больших пролетов осу­ществляют натяжением арматуры на бетон. Натяжение арматуры выполняют в два - три этапа по мере увеличения постоянной нагрузки. Это позволяет уменьшить размеры поперечного сечения затяжки, так как усилие обжатия на каждом этапе меньше общего.

Затяжки сборных арок обычно армируют проволочной арматурой с натяжением на упоры и изготавливают в виде отдельного цельного элемен­та с опорными блоками. Это повышает надежность опорных узлов арки и обеспечивает хорошую анкеровку растянутой арматуры затяжек.

С целью уменьшения провисания затяжек через 5...6 м устраивают стальные или железобетонные подвески, которые крепят к арке и затяжке сваркой закладных деталей.

Расчет арок производится на постоянную нагрузку, сплошную и од­ностороннюю равномерно распределенную снеговую нагрузку, сосредото­ченную нагрузку от подвесного транспорта. Двухшарнирная арка с затяж­кой представляет один раз статически неопределимую систему, неизвест­ным которой является распор Н. Для расчета необходимо предварительно назначить размеры поперечного сечения арки и затяжки. Статический рас­чет (определение усилий М, N, Q в сечениях арки) выполняется с учетом влияния перемещений, обусловленных податливостью опор, укорочением верхнего пояса и удлинением затяжки, и приводящих к уменьшению распо­ра. Эти деформации характеризуются коэффициентом податливости

(6.9)

где f - стрела подъема арки; i_red, A_red, Е_b - соответственно радиус инер­ции приведенного сечения арки, площадь приведенного сечения арки и мо­дуль упругости бетона арки; А_{b 1}, Е _{b 1} - соответственно площадь приведенно­го сечения и модуль упругости бетона для затяжки.

Значение распора Н, соответствующее той или иной схеме загруже-ния, умножается на коэффициент податливости.

По найденным значениям распора и известной геометрии арки опре­деляют в нескольких сечениях усилия М, N, Q от постоянной нагрузки, раз­личных схем приложения временной нагрузки, а также от действия усилия обжатия, затем составляют таблицу расчетных сочетаний усилий.

Подбор продольной арматуры арки производится по формулам внецентренного сжатия на различные комбинации усилий. Расчетную длину арок при расчете на продольный изгиб в плоскости принимают равной 0,54 S для двухшарнирных арок, 0,58 S для трехшарнирных и 0,36 S для бесшарнир­ных (S - длина оси арки).

Сечение арматуры затяжки подбирается по прочности и трещиностойкости как для центрально растянутого элемента.

 

6.8. Расчет двухшарнирной сборной арки пролетом 36 м с пред­варительно напряженной затяжкой

Данные для проектирования

Бетон тяжелый класса В30 с расчетными характеристиками при ко­эффициенте условий работы бетона γ_{b 2} = 0,9: R_b = 0,9 · 17 = 15,3 МПа; R_bt = 0,9 · 1,2 = 1,08 МПа; R_{b, ser} = 22 МПа; R_{bt, ser} = 1,8 МПа; E_b = 29000 МПа.

Напрягаемая арматура затяжки - из высокопрочной проволоки пе­риодического профиля Ø5 класса Bp-II (R_s = 1045 МПа, R_{s, ser} = 1255 МПа; E_s = 2 · 10⁵ МПа); натяжение арматуры - механическим способом на упоры стенда с применением инвентарных зажимов.

Ненапрягаемая продольная и поперечная арматура класса А-III (при диаметре до 10 мм R_s = R_sc = 355 МПа, R_sw = 285 МПа; при диаметре ≥ 10 мм R_s = R_sc = 365 МПа, R_sw = 290 МПа; E_s = 2 · 10⁵ МПа).

К трещиностойкости затяжки предъявляются требования 3-й кате­гории. Прочность бетона затяжки к моменту отпуска натяжных устройств (передаточная прочность) принимается R_bp =0,7 В = 0,7 · 30 = 21 МПа; R_b^p = 12,1 МПа.

Арки размещают с шагом 12 м. Геометрические размеры сечений арки и ее армирование приведены на рис. 6.32 и 6.33.

 

 

Рис. 6.32. Геометрические размеры арки пролетом 36 м

 

 

Рис. 6.33. Армирование затяжки и блоков

 

⇐ Предыдущая23242526272829303132Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: