2 Многоэтажные промышленные здания: обеспечение пространственной жесткости (железобетонный каркас).
Для промстроительства наиболее удобны многоэтажные каркасные здания без специальных вертикальных диафрагм, т.к. они препятствуют размещению технологического оборудования. основные несущие конструкции - ж/б рамы и связывающие их междуэтажные перекрытия. Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении работой многоэтажных рам, в продольном – работой вертикальных стальных связей или вертикальных ж/б диафрагм, располагаемых по рядам колонн и в плоскости наружных стен (по связевой системе). Если в продольном направлении невозможна постановка связей, то их заменяют ригелями, т.е. жесткость и в продольном направлении обеспечивается по рамной системе.
Рисунок 13.1 – Конструктивные схемы многоэтажных производственных зданий
В зданиях с балочными перекрытиями (рис. 3) верхний этаж при наличии мостовых кранов (здания химической промышленности) компонуют из колонн, ригелей и подкрановых балок, конструктивно аналогичных применяемым для одноэтажных промышленных зданий. Ригели устанавливают на консоли колонн с применением ванной сварки выпусков арматуры и обетонированием
Рисунок 13.2 – Здание с межферменными этажами
стыка на монтаже. Для междуэтажных перекрытий применяют ребристые плиты шириной 1500 или 3000 мм. Плиты, укладываемые по линии колонн, служат связями-распорками, обеспечивающими устойчивость каркаса на монтаже.
В таких зданиях возможны два типа опирания плит перекрытий: на полки ригелей таврового сечения (для производства со станочным оборудованием, нагрузки от которого близки к равномерно распределенным); по верху ригелей прямоугольного сечения (главным образом, для зданий химической промышленности с оборудованием» проходящим через этажи и передающим большую сосредоточенную нагрузку на одну опору). В обоих типах опирания плит типовые ригели при пролетах 6 и 9 м имеют одинаковое сечение 800 мм и ширину ребра 300 мм.
Типовые конструкции многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями разработаны под различные временные нагрузки — 5…25 кН/м2.
В зданиях с безбалочными перекрытиями (рисунок 13.3) ригелем многоэтажной рамы в поперечном и продольном направлениях служит безбалочная плита, жестко связанная с колоннами с помощью капителей. Пространственная жесткость здания в обоих направлениях обеспечивается рамной системой. Унификация размеров плит и капителей средних и крайних пролетов безбалочного перекрытия достигается смещением наружных самонесущих стен с оси крайнего ряда колонн на расстояние, равное половине ширины надкапительной плиты.
3. Железобетонные арки: конструирование.
15.2 Балки покрытия, фермы, арки
Рисунок 15.5 – Балки покрытия
Рисунок 15.6 – Армирование двускатной балки покрытия
Рисунок 15.7 – Двускатная решетчатая балка покрытия
Железобетонные фермы применяют при пролетах 18, 24 и 30 м и шаге 6 или 12 м. В железобетонных фермах в сравнении со стальными расход металла почти вдвое меньше, но трудоемкость и стоимость изготовления немного выше. При пролетах 36м и больше, как правило, применяют стальные фермы. Однако технически возможны железобетонные фермы и при пролетах 60 м и более.
Фермы рационально изготовлять цельными. Членение их и на полуфермы с последующей, укрупнительной сборкой на монтаже повышает стоимость. Фермы пролетом 18 м изготовляют цельными; пролетом 24 м - цельными или из двух полуферм; пролетом 30 м - из двух полуферм. Решетку полуфермы следует разбивать так, чтобы стык нижнего пояса для удобства монтажного соединения был выносным, т. е. расположенным между узлами (с.м. рисунок 15.8,а). Чтобы обеспечить монтажную прочность участка нижнего пояса, у стыка устраивают конструктивные дополнительные подкосы (не учитываемые в расчете).
Решетка ферм может быть закладной из заранее изготовленных железобетонных элементов с выпусками арматуры, которые устанавливают перед бетонированием поясов и заводят в узлы на 30...50 мм, или изготовляемой одновременно с бетонированием поясов. Последний вариант получил большее распространение. Ширина сечения закладной решетки должна быть меньше ширины сечения поясов, а ширина сечения решетки, бетонируемой одновременно с поясами, должна быть равна ширине сечения последних.
Ширину сечения поясов ферм из условий удобства изготовления применяют одинаковой. При шаге ферм 6 м ее принимают 200...250 мм, а при шаге ферм 12 м 300...350 мм.
Армирование нижнего растянутого пояса необходимо выполнять с соблюдением расстояний в свету между напрягаемыми стержнями, канатами и спаренной проволокой, что обеспечивает удобство укладки и уплотнения бетонной смеси. Вся растянутая арматура должна быть охвачена замкнутыми конструктивными хомутами, устанавливаемым с шагом 500 мм.
Верхний сжатый пояс и решетки армируют ненапрягаемой арматурой в виде сварных каркасов. Растянутые элементы решетки при значительных усилиях выполняют предварительно напряженными.
В узлах железобетонных ферм для надежной передачи усилий от одного элемента к другому создают специальные уширения - вуты, позволяющие лучше разместить и заанкерить арматуру решетки (рисунок 15.9).
Узлы армируют окаймляющими цельногнутыми стержнями диаметром 10...18 мм и вертикальными поперечными стержнями диаметром 6...10 мм с шагом 100 мм, объединенными в сварные каркасы. Арматуру элементов решетки заводят в узлы, а растянутые стержни усиливают на конце анкерами в виде коротышей, петель, высаженных головок. Надежность заделки проверяют расчетом.
Рисунок 15.12 – Железобетонная арка
1