книги из ГПНТБ / Проектирование и строительство углеобогатительных фабрик

арматуры балок располагался в плите н после установки плит перекрытая балка и плита представляли собой одно целое и рабо­ тали как единая конструкция.

В ряде случаев, когда опорное давление от второстепенных ба­ лок не может быть воспринято балками ригеля, предусматривают в ригелях и балках специальные закладные детали из стали, ко­

Рис. 25. Узел сопряжения вспомогательной балки с главной

При современных средствах монтажа и большепролетных мно­ гоэтажных зданиях сборку железобетонного каркаса осущест­ вляют поэлементно, в результате чего жесткая связь прогонов с плитами для создания пространственной жесткости всего сооруже­ ния может быть достигнута только после замоноличивания всех узлов. Следовательно, при монтаже конструкций расчетная схема каркаса должна учитывать собственный вес элемента и вес насти­ лов. Так как замоноличнвание рамных узлов нельзя выполнять одновременно с монтажом конструкций, поперечные и продольные ригели после их выверки необходимо приваривать к консолям, вы­ пущенным из колонн.

Конструкция соединения сборных железобетонных элементов после замоноличивания узлов каркаса и перекрытий представляет собой систему с жесткими узлами и жесткой связью между риге­ лями и настилом.

Армирование железобетонных элементов рекомендуется выпол­ нять сварными каркасами и сетками, за исключением конструк­ ций, подверженных динамическим и вибрационным нагрузкам. В этих конструкциях необходимо применять обычную вязаную ар­ матуру. Обычно применяют бетон марки 200 и 300. Для армирова­ ния балок и колонн применяют сталь класса А-ІІ и А-ІІІ, а для изготовления хомутов сталь класса А-І.

Из элементов данной серии были успешно сооружены углеобо­ гатительные фабрики Абашево-Байдаевская и Киселевская ЦОФ (Кузбасс).

В настоящее время в связи с выпуском серии ИИ-20 примене­ ние элементов по номенклатуре угольной промышленности осу­

ществляется только на тех стройках, где имеются стальные формы для изготовления элементов по данной номенклатуре.

Серия ИИ-20 позволяет путем небольших изменений и дополне­ ний запроектировать фабрику из сборного железобетона. Серия ИИ-20 разработана для зданий с сеткой колонн 6x6 и 6X9 м. Се­ рия предусматривает сооружение зданий двух типов: с опиранием плит на полки ригелей и с опиранием поверх ригелей. Сооруже­ ние зданий второго типа при строительстве углеобогатительных фабрик исключается, так как свободная высота помещения сни­ жается при этом на 400 мм, что недопустимо по условиям орга­ низации подвесного транспорта.

Серия ИИ-20 разработана для габаритных схем, предусматри­

ли— плоская. Поперечные рамы каркасов образуются из сборных железобетонных ригелей.

Поперечные рамы -запроектированы с жесткими узлами, за ис­ ключением сопряжения балок покрытия с колоннами, которое применяется шарнирным (при наличии зала). Продольный каркас

постановкой вертикальных стальных связей по колоннам. Связи устанавливают в середине каждого деформационного блока зда­ ний по каждому ряду колонн во всех этажах. Связи запроектиро­ ваны портального типа.

Конструкция балочных клеток для опирания оборудования и для образования технологических проемов в перекрытиях осуще­ ствляется с помощью стальных балок с опиранием их на полки ригелей. Плиты между балками выполняют из монолитного желе­ зобетона или из стальных щитов из рифленого настила. Сечения •стальных балок подбирают в зависимости от величины нагрузок от оборудования. Величина сосредоточенной нагрузки, передаю­ щейся на полку ригеля, не должна превышать 13 тс при условии ■опирания балки на закладную деталь, предназначенную для креп­ ления плит перекрытия.

Колонны принимают двухэтажной разрезки для нижних этажей высотой 3,6 и 4,8 м, а для этажей высотой 6 м и более колонны принимают с поэтажной разрезкой. Сечение колонн 400X400, 400x600 и 500x800 мм. Колонны изготавливают из бетона марки 200—500 и армируют сталью класса А-ІІІ. Поперечную арматуру изготовляют из стали класса А-І.

В крайних колоннах предусматривают закладные детали для крепления столиков под доборные плиты перекрытий, а также за­ кладные детали для крепления навесных панелей стен и панель­ ных переплетов для ленточного остекления.

Ригели применяют трех типоразмеров: длиной 5000, 5300 и 5500 мм. Высота ригелей 800 мм, ширина 300—650 мм, марка бе­

тонных изделий: для размещения технологического оборудования фабрик привязка наружных рядов колони должна быть осевая; каркас здания должен быть жестким в обоих направлениях; кон­ струкция поперечных ригелей должна обеспечить возможность опирания стальных балок на полки, где опорная реакция состав­ ляет 20 тс.

Это достигается следующим путем: в пролете устанавливаются три настила шириной 1500 мм и два настила шириной 750 мм (рис. 27). Настилы приваривают к стальным столикам, выпущен-

Рис. 27. Продольный (а) и поперечный (б) разрезы каркаса ОФ при осевой привязке колонн по серии ИИ-20

ным из колонн. В колоннах на уровне верха плит предусматри­ вают закладную деталь, которую в средних пролетах приваривают к закладным.деталям настилов с помощью вспомогательной план­ ки (рис. 28), а в крайних — к закладной детали, предусмотренной в ребре настила, и к арматурному каркасу монолитного прогона (рис. 29). После замоноличивания бетоном всех отверстий обра­ зуются рамные узлы в продольном направлении.

В некоторых случаях, особенно при динамических нагрузках, жесткость в продольном направлении в средних пролетах оказы­ вается недостаточной. Для этого над средним пролетом устанав­ ливают один настил шириной 1500 мм, а под ним, на стальном столике, устанавливают ригель. В колоннах на уровне верха ри­ геля предусматривают круглые отверстия, через которые пропу­ скают стержни арматуры.

После приварки закладных частей ригеля и колонны и сварки арматуры, пропущенной через колонны, с арматурой ригеля

Рис. 29. Жесткий узел в продольном направлении по крайнему ряду колонн из элементов по серии ИИ-20:

Рис. 30. Сопряжение металлической вспомога­ тельной балки с ригелем каркаса по серии ИИ-20:

1 — закладная ригеля; 2 — уголки, привариваемые при монтаже

нмем зашламованных угольной пылью вод сильно корродируется. Проникновение влаги через толщу защитного слоя происходит через трещины, размеры которых хотя и не превышают величины, обусловленные СНиП, но являются источником проникновения влаги в толщу железобетона.

Как известно, основным критерием несущей способности пред­ варительно напряженных конструкций является расчет по третьему предельному состоянию (трещиностойкость). Следовательно, пред­ варительно напряженные конструкции в услозиях агрессивного воздействия шламовых вод предпочтительнее железобетонных кон­ струкций с обычным армированием или стальных.

В разработанной конструкции предварительно напряженные настилы имеют коробчатую форму и армируются стальной холод­ нотянутой высокопрочной проволокой периодического профиля (ГОСТ 8480—63) или горячекатаной низколегированной сталью периодического профиля класса А-ІѴ (ГОСТ 5058—65).

Для ребер настилов предусматривается бетон марки 400, для плиты — марки 200. Ширина настилов принята 1330 м (рис. 31).

Для лучшего замоноличивания в ребрах настилов предусмот­ рены шпоночные пазы: горизонтальные в продольных ребрах и вертикальные — в торцовых. Для достижения жесткости перекры­ тия арматурные каркасы укладывают в продольные швы между настилами.

Конструкция сборно-монолитного ригеля высотой 750 мм со­ стоит из двух частей (рис. 32): нижней частью служит предва­ рительно напряженный коробчатый прогон высотой 400 мм; верхняя часть высотой 350 мм образована из торцовых ребер и настилов перекрытия и монолитного железобетона марки 200, заполняющего пространство между этими ребрами. Прогон изго­ товляется из бетона марки 400 и армируется той же сталью, что и настилы.

Сцепление свежеуложеннсго бетона с прогоном должно обес­ печить шпоночные пазы, предусмотренные на внутренних поверх­ ностях корыта прогона. В пространство, подлежащее замоноличпванию, устанавливают арматурные каркасы, поперечные стержни которых принимают на себя скалывающие напряжения, а верхние стержни продольной арматуры — отрицательные опорные моменты. Соединение этих стержней с другими, заложенными в тело ко­ лонны, осуществляют ванной сваркой. На опоре консоли произ­ водят сварку' закладных частей.

Расчет комбинированного сборно-монолитного ригеля выпол­ няется исходя из того, что в плоскостях сопряжения бетон может принять растягивающие усилия.

Предусмотренное в проекте устройство специальных шпоночных пазов в ребрах настилов и прогоне обеспечивает работу комби­ нированного сечения как единого целого, и, следовательно, рас­ чет наклонных сечений. по поперечной силе и изгибающему моменту может производиться как для цельного сечения.

После установки и выверки железобетонных колонн, имеющих железобетонные консоли в поперечном направлении, на последние устанавливают коробчатые предварительно напряженные прогоны, на ребра которых укладывают настилы междуэтажных пере­ крытий. Прогоны рассчитаны на давление от веса настила и монтажную нагрузку, возникающую при замоноличивании на­ стилов.

Ленинградским инженерно-строительным институтом были про­ ведены испытания данной конструкции. Прогибы измеряли с по­ мощью прогибомеров проф. H. Н. Аистова, а деформации —• с помощью тензометров. В результате испытания получены следующие данные.

1.Отклонение опытного значения несущей способности от тео­ ретического составляло 4,1—6,5%.

2.Прогибы сборно-монолитного прогона составляют 1/1940 и 1/1917 при нормативном значении 1/300 пролета.

3.Деформация старого н нового бетона в полках и ребрах прогонов одинаковая. Никаких трещин в местах сопряжения элементов настила с корытом прогона не было обнаружено вплоть до разрушения прогонов.

4.Появление волосяных трещин на ребрах наблюдалось при нагрузке 50% от разрушающей; момент трещинообразования со­ ставляет примерно 0,6—0,7 от балочного разрушающего момента.

5.Опорная арматура включалась в работу весьма неравно­ мерно. При нагрузке 35% от разрушающих нагрузок в опорной арматуре усилия почти отсутствовали. В пределах 35—70% опорная арматура включалась в работу, и только при нагрузках, близких к разрушающим, наблюдалось полное ее включение вплоть до наступления предела текучести.

6.Картина разрушения сборно-монолитного прогона почти ничем не отличалась от разрушения цельного предварительно напряженного прогона.

Разрушение опытных прогонов наступило вследствие достиже­ ния предела прочности растянутой арматуры.

В результате испытаний и теоретических исследований, выпол­ ненных Ленинградским инженерно-строительным институтом, сле­ дует:

расчет сечения прогонов на прочность и жесткость производить по обычной методике согласно СНиП, принимая высоту сечения равной полной высоте сборно-монолитного прогона (т. е. 750 мм); при расчете на трещиностойкость марку замонолнчиваемого бе­ тона принимать по марке короба, т. е. 400;

влияние предварительно напряженной арматуры, расположен­