6.3. Арки

Начиная с 60-х годов. разрабатыва­лись предварительно напряженные двухшарнирные арки проле­тами 18 – 36 м с затяжкой, собираемые из блоков (рис. 6.11). В статическом и конструктивном отношении арки несколько от­личаются от так называемых безраскосных ферм. Однако по своим эксплуатационным особенностям и внешнему виду они близки к безраскосным конструкциям. Очертание оси арки при­нимали по параболе, учитывая пологость арки, хотя из со­ображений унификации блоков их выполняли по круговому очертанию. Нижний пояс сначала был запроектирован с пучко­вой арматурой, а затем – с проволочной, натягиваемой на упо­ры стенда.

Рис. 6.11. Арка из блоков (на примере пролета 36 м)

Большинство сборных арок изготовлялись трехшарнирными из двух половин и двухшарнирными с затяжкой, причем арматура последних предварительно напрягалась. Арки с затяжкой передают на опоры только вертикальное давление, как балки.

Очертание оси арки вообще выбирается близким к кривой давле­ния от постоянной нагрузки, чтобы в сечениях возникали по возможности сжимающие напряжения при наименьших изгибающих моментах; в последнем случае сечение арки нередко подбирается из условия устойчивости.

Рис. 6.12. Сборная трехшарнирная арка с опиранием на Г-образные

Рамы (Канада)

Рис. 6.13. Решетчатые арки пролетом 40 м (Италия)

В основу конструирования большепролетных арок легли следующие поло­жения:

- арки проектируются плоскими, сборными, предварительно на­пряженными;

– арки собираются из звеньев, изготовленных на заводе железо­бетонных изделий или на полигоне;вес и габариты отдельных звеньев выбираются транспортабель­ными к месту укрупнительной сборки и удобными для монтажа, длина звена не превышает 17 м и вес 25 т;

– натяжение арматуры производится с упором на бетон;

–укрупнительная сборка производится в проектном положении или у места подъема..

Рис. 6.14. Арка покрытия над трансформаторным корпусом, пролетом 36 м при шаге 12 м (Куйбышевгидрострой)

/ — блок верхнего пояса; 2 — затяжка с опорным блоком

6.4. Подстропильные конструкции

В промышленном строительстве для одноэтажных зданий пролетом 18 м и более широко применяется шаг колонн 12 м. В большинстве случаев по колоннам предусматриваются под­стропильные конструкции с установкой на них стропильных конструкции через 6 м с плитами размером 6х3 м. Это решение наиболее целесообразное для зданий с подвесным транспортом подвесными потолками и при различных коммуникациях в зоне ферм, часто применяется и в крановых зданиях (в которых ре­комендован шаг ферм 12 м без подстропильных конструкций) из-за вполне обоснованного стремления строительных организа­ции применять на сооружении одного комплекса одну номен­клатуру конструкций.

Рис. 6.15. Подстропильные балки

а — треугольного очертания для опирания стропильных кон­струкций поверху; б — с параллельными поясами для опира­ния стропильных балок понизу с перепадом; в — то же, тре­угольного очертания; г — детали опирания стропильных кон­струкций поверху и понизу; 1 — подстропильная балка; 2 — стропильная ферма; 3 — стропильная балка

Рис. 6.16. Подстропильные фермы, применяемые в строительстве

а — для зданий со скатной кровлей с опиранием стропильных ферм понизу (первоначальное и бо­лее позднее решение); б— то же, для зданий с плоской кровлей; в — то же, с опиранием по верху

По виду напрягаемой арматуры и способу предварительного напряжения различают несколько видов подстропильных балок и ферм:

1) с пучковой и стержневой арматурой с натяжением ее на бетон;

2) со стержневой, проволочной, прядевой и канатной арма­турой с натяжением ее на упоры силовым способом;

3) со стержневой арматурой, натягиваемой электротерми­ческим способом.

При размере подстропильной конструкции в осях 12 м длина конструкции в опалубочной форме принимается: для конструк­ций с натяжением арматуры на упоры – 11 970 мм, а для конст­рукций с натяжением арматуры на бетон – несколько менее (с учетом расположения анкерных деталей).

Высота подстропильных конструкций на опоре и в пролете обусловливается в основном конструктивной схемой покрытия и взаимосвязью всех конструкций каркаса здания. При проекти­ровании типовых подстропильных балок, на которые должны были опираться двускатные стропильные балки с высотой на опоре 800 мм, высота балок с параллельными поясами былапринята 1500 мм. Последняя складывалась из размеров бан­кетки и высоты стропильной балки (700 – 800 мм). Высота бан­кеток и опорных частей подстропильных балок 700 мм менееудобна, чем, например, высота 600 мм. Такая высота станет возможной при переходе на стропильные балки высотой на опо­ре 900 мм. В зданиях с плоской кровлей, где высота стропиль­ных балок в основном 1500 мм, высота подстропильных балок иногда может быть повышена до 1800 мм.

Высота подстропильных ферм для зданий со скатной кров­лей определяется высотой опорных частей и среднего узла (ко­торая в типовых фермах принята равной 700 мм, так же как ив балках, чтобы сохранить одинаковый размер колонн), а так­же минимальной высотой подстропильной фермы над опорой в ендове для обеспечения нормального уклона скатной кровли,являющегося его продолжением и связанного с конфигураци­ей стропильной фермы.

Концы подстропильных балок и ферм, воспринимающие большие нагрузки от стропильных конструкций, кроме хорошо заанкеренной рабочей арматуры, доведенной до самого торца, должны иметь сильное косвенное армирование горизонтальны­ми сетками и хорошо заанкеренный верхний лист (рис.6.17).

Рис. 6.17. Армирование опорного узла подстро­пильной балки

/ – напрягаемая арматура; 2 – ненапрягаемая армату­ра сжатой зоны; 3 – каркасы узла; 4 – каркасы стен­ки; 5 – закладная трубка для строповки; 6– заклад­ные детали

Наиболее ответственные места подстропильных конструк­ций – средние узлы, на которые опираются стропильные балки (фермы). В подстропильных балках опорные банкетки (консо­ли) следует армировать сварными каркасами, которые выпол­няют общими для обеих банкеток и заделывают в стенку балки. Поперечные каркасы необходимо объединять в другом направ­лении стержнями с приваркой их контактным способом при по­мощи сварочных клещей либо связывать хомутами.

Рис. 6.18. Армирование узлов подстропильной фермы

14