18. Железобетонные стропильные арки. Основные положения по расчету.

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.

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.

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.

Арки рассчитывают на вес покрытия и арки, сплош­ную и одностороннюю нагрузку от снега и сосредоточен­ную нагрузку от подвесного транспорта.

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

Железобетонные затяжки армируют стержневой арматурой/арматурными канатами/высокопрочной проволокой и выполняют предварительно напряженными, что повышает жесткость и трещиностойкость конструкции в стадии эксплуатации.

Двухшарнирная арка с затяжкой представляет один раз статически неопределимую систему, неизвестным которой является распор Н. Значение распора Н, соответствующее той или иной схеме загружения, умножается на коэффициент податливости (учетом влияния перемещений, обусловленных податливостью опор, укорочением верхнего пояса и удлинением затяжки, и приводящих к уменьшению распора).

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

19. Подстропильные железобетонные конструкции. Основные положения по расчету.

Подстропильные конструкции перекрывают 12; 18-метровые шаги колонн и образуют промежуточные опоры для расположенных с 6-метровым шагом стропильных конструкций.

По схеме восприятия внешних и распределению внутренних усилий эти конструкции подразделяются на балки и фермы.

Балка — одноэлементная конструкция, загружаемая по всему пролету.

Ферма — составная стержневая конструкция, загружаемая только в соединяющих стержни узлах. Узловая нагрузка вызывает однозначные нормальные усилия в стержнях и позволяет полностью использовать их сечение.

Как правило, при использовании балочной схемы опирания кровли используются балочные подстропильные конструкции, в случае же применения стропильных ферм для подстропильных конструкций также применяются фермы.

Необходимость в создании данного вида вспомогательных строительных элементов возникает при несоответствии шага балок или ферм кровли шагу колонн здания – так, если шаг опирания балок составляет шесть метров, а шаг колонн – двенадцать метров, применение подстропильных конструкций – необходимо.

Данные вспомогательные конструктивные элементы устанавливают вдоль ряда колонн (то есть вдоль здания) там, где это необходимо, и на них опирают балки или фермы стропильной части здания. Нагрузка от стропильной фермы передается в виде сосредоточенной силы, приложенной в середине пролета к нижнему узлу подстропильной фермы. Подстропильные фермы рассчитывают по прочности и трещиностойкости с учетом жесткости узлов.

Подстропильные фермы непосредственно привариваются к оголовкам колонн. Крепление стропильных ферм к подстропильным аналогично креплению их к колоннам.

Изготовляются на заводах сборного железобетона. Все они преднапряженные. Арматура нижнего пояса (упрочненные вытяжкой стержни периодического профиля, пакеты струн, пучки или витые пряди из высокопрочной проволоки) натягивается «на упоры», «на бетон» или «на стальную форму».