книги из ГПНТБ / Моносзон А.И. Конвейерные галереи из сборного предварительно напряженного железобетона опыт треста № 19 Главленинградстроя и института Гипростекло

летами 7,9 и 12 м. В качестве несущих конструкций пролетных строений использовались железобетонные балки, все же осталь­ ные элементы служили лишь ограждающими конструкциями. Днище и покрытие галерей, правда, делали из железобетонных плит, но эти конструкции работали только на местную нагруз­ ку и в общей работе пролетного строения не участвовали.

В последние годы появились различные решения железобе­

тонных галерей, у которых главные несущие конструкции про­

летных строений—'балки или фермы — используются также

как стены, однако элементы днища и покрытия все же не уча­ ствуют в совместной работе с основными элементами пролет­ ного строения.

Учитывая размеры и простоту очертания поперечного сече­ ния галерей, а также опыт изготовления тонкостенных предва­ рительно напряженных железобетонных конструкттий. накоп­

ленный предприятиями строительной индустрии СССР, еле чует

считать, что наиболее рациональным решением пролетного стро­ ения конвейерных галерей является предварительно напряжен­

ная железобетонная коробчатая конструкция, у которой все элементы совместно работают под нагрузкой вдоль и поперек пролета. Пролеты галерей такой конструкции могут быть в не­

сколько раз больше пролетов, принимающихся при проектиро­ вании других конструкций галерей.

Предложения по таким конструкциям были внесены в 1954 г.

инж. П. Л. Банлоном (Харьковское отделение ГПИ «Промстрой-

ппоект»), а в 1957 г. инж. А. М. ГелыЬандбейном (институт

«Южгипоошахт»). Эти предложения предусматривали располо­

жение пучков в теле бетона конструкций.

В 1955 г. в институте «Гипростекло» группой проектиров­ щиков под руководством автора данной брошюры были пред­

ложены и разработаны в рабочих чертежах конструкции про­

летных строений галерей коробчатой формы, выполняемые из предварительно напряженного железобетона. Арматурные пуч­

ки располагаются вне стен галереи, ©бетонирование их произ­

водят после натяжения.

Тонкостенная коробчатая конструкция работает на сжатие

плоскостные главные несущие конструкции, железобетон ис­

пользуется недостаточно рационально. Наиболее эффективно он применяется в коробчатой конструкции, ибо все ее элементы

работают как упруго защемленные плиты. Пои этом изгибаю­

щие моменты от местных нагрузок для стен днища и покрытия

значительно уменьшаются, что приводит к снижению их толщи­

ны. а следовательно, к сокращению расхода бетона и особенно арматурной стали,

4

Решение галерей в виде тонкостенных коробчатых балок из бетона высоких марок, сжатых по всей площади попереч­ ного сечения, и шпренгелей из высокопрочной проволоки, при­

нимающих на себя растяжение, позволяет наиболее эффективно использовать эти материалы. Оптимальные величины пролетов

для таких конструкций могут быть в несколько раз больше,

чем в прежних решениях, что приводит к сокращению количе­ ства промежуточных опор. При возведении конвейерных гале­ рей на значительной высоте это дает возможность резко умень­ шить расход материалов, затраты, труда на монтаж, а также

их стоимость, отнесенные на единицу длины сооружений.

Такие конструкции пролетами 37 и 87 м построены в 1957 г.

на заводе железобетонных изделий имени 40-летия Ленинского

комсомола в Ленинграде. Они явились пионерными в этой обла­

сти строительства.

Галереи с пролетными строениями данного, типа оказались

более экономичными по расходу материалов, чем сооружения

из обычно применяемых конструкций. В сравнении же с гале­

реями, имеющими металлические несущие конструкции, они

требуют металла в несколько раз меньше.

РАСЧЕТНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ, ПРИНЯТЫЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ

Пролетное строение обоих пролетов — 37 и 87 м — пред­ ставляет собой комбинированную систему в виде однопролет­

ной железобетонной балки, свободно опирающейся на опоры и усиленной многошарнирной гибкой цепью — шпренгелем.

Балка — коробчатая, прямоугольного сечения, образуемая тон­

кими железобетонными стенами, днищем и покрытием галереи.

По длине балка состоит из сборных блоков. Шпренгель ее при­

нят в виде арматурных пучков из высокопрочной проволоки,

располагаемых вне стенок балки и напрягаемых на бетон кон­

струкции.

Шпренгельные системы широко распространены в промыш­ ленном и транспортном строительстве. Их особенно выгодно применять в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.

Изгибающий момент и поперечная сила, возникающие при

предварительном напряжении шпренгеля. по знаку обратны этим возлействиям от собственного веса конструкции и эксплу­ атационной нагрузки.

Расчетной схемой балки (рис. Г) предусмотрено такое рас­ положение шпренгеля, при котором она в любом сечении по длине, под действием как постоянной, так и временной нагруз­ ки испытывает только сжимающие напряжения, а растяжение полностью воспринимается шпренгелем.

5

Рис. 1. Расчетная схема пролетных строений кон­ вейерных галерей из сбор­ ного предварительно напря­ женного железобетона

Шпренгель расположен по параболической кривой, опреде­

ляемой уравнением:

где f — стрела гибкой цепи (шпренгеля), а I — расчетный

пролет балки.

Расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил от постоянной и временной нагрузок для железобетонной балки определены по формулам'

М=Мй~Ну\ Q=Q°—Htga,

где АГ и Q° — соответственно изгибающий момент и по­ перечная сила от рассматриваемой нагрузки в любом сечении

сматриваемого сечения балки;.

— угол, образуемый касательной к оси шпренгеля и осью

балки.

Из формул видно, что для уменьшения расчетных величин

изгибающего момента и поперечной силы необходимо увели­

чивать Н и у. Но при увеличении Н за счет натяжения в шпрен­ геле возрастает расход стали, а при увеличении у требуется значительный вынос шпренгеля ниже балки. Проведение этой

операции связано с устройством высоких временных опор при

сборке конструкций, на что возможно придется расходовать значительное количество материалов. Следует искать опти­ мальные решения в каждом отдельном случае.

По4 существу всякий криволинейный или прямолинейный

арматурный пучок, отстоящий на известном расстоянии от ли­

нии центров тяжести сечений балки, представляет собой рас­

тянутый пояс шпренгельной системы.

Так как величина Н в шпренгельной предварительно напря­ женной балке весьма значительна, то даже при небольших

углах а (3—7°) расчетная поперечная сила в балке резко

уменьшается (до 50%), Это приводит к значительному умень-

6

шёнию скалывающик и главных растягйВЙющйх напряжений

в стенках коробчатой балки.

Шпренгель пролетного строения Z = 37 м располагается в пре­

делах высоты стенок коробчатой балки и опирается на сталь­

ные шарниры, приваренные к закладным деталям балки в ме­

стах швов между блоками с шагом 6 м.

Шпренгель пролетного строения 1=31 м в крайних частях пролета также располагается в пределах высоты балки, а в средней части пролета вынесен за ее пределы и опирается на

железобетонные поперечные рамы, установленные по длине балки с шагом 12 л в местах сопряжения ее блоков.

Вертикальные нагрузки, принятые при расчете пролетных строений, подсчитаны исходя из заданных размеров и материа­

лов конструкций, а также веса конвейеров и транспортируемых

грузов на единицу длины галереи.

Пролетное строение 1=31 м является наклонным участком

галереи № 5 (рис. 2), предназначенной для установки ленточ­ ного конвейера, подающего заполнители бетона из подготови­ тельного отделения в бункера подогрева. Общая длина галереи

» Концы наклонного пролетного строения расположены на отмет­

■ния заполнили стеклоблоками. Крайние блоки-порталы имеют

коробчатое сечение с утолщенными стенками для создания упо­

ров под анкеры арматурных пучков* Галерея собрана из шести

спаренных (двенадцати швеллерных) тонкостенных блоков и

двух утолщенных коробчатых блоков-порталов. «

7

Рис. 2. Конвейерная галерея № 5 с пролетным строением /=37 л

Рис. 3. Арматура про­ межуточного блока про­ летного строения

I = 37 м

8