13.4. Особенности определения усилий в двухветвевых и ступенчатых колоннах

При двухветвевых колоннах расчет поперечной рамы с учетом пространственной работы каркаса здания ана­логичен расчету рамы со сплошными колоннами. Двухветвевая колонна представляет собой многоэтажную однопролетную раму (рамный стержень) с расстоянием с между ветвями осей, расстоянием s между осями распорок, числом панелей n, длиной b нижней рамной части, длиной а верхней сплошной части, общей длиной l (рис. 13.5). Примеры армирования сплошных и двухветвенных ко­лонн приведены на рис. 13.6; средние колонны, испы­тывающие действие моментов двух знаков, армируются симметрично. Для колонн применяют бетоны классов С15/20 – С30/35.

Рис.13.6. Конструкции колонн одноэтажных зданий

Лекция 14. Конструкции покрытий

14.1. Плиты покрытий

Плиты беспрогонных покрытий представляют собой крупные ребристые панели размером 3×12 и 3×6 м, ко­торые опираются непосредственно на ригели поперечных рам; плиты 1,5×12 и 1,5×6 м используют как доборные элементы, в местах повышенных снеговых отложений у фонарей, в перепадах профиля покрытия. Плиты другого типа - прогонных покрытий значительно меньших размеров (3×0.5 и 1,5×0,5 м) - опираются на железобетонные прогоны, которые, в свою очередь, опираются на ригели поперечных рам. Беспрогонная система покрытий в наибольшей степени отвечает требованиям укрупнения элементов, уменьшения числа монтажных единиц и является основной в строительстве одноэтажных каркасных зданий.

а) – с прогонами вдоль здания; б) – с крупноразмерными панелями;

1 – плиты; 2 – прогоны; 3 – ригели; 4 – крупнопанельные плиты

Рис. 14.1. Схема покрытий

Ребристые плиты 3×12 м, принятые в качестве типовых, имеют продольные ребра сечением 100×450 мм, поперечные ребра сечением 40×150мм, полку толщиной 25мм, уширения в углах — вуты, которыми обеспечивается надежность работы в условиях систематического воздействия горизонтальных усилий от торможения мостовых кранов (рис. 4.1). Продольные ребра армируют напрягаемой стержневой или канатной арматурой, поперечные ребра и полки — сварными каркасами и сетками. Бетон принимают классов С25/30, С35/40.

Плиты ребристые 3×6 м, также принятые в качестве типовых, имеют продольные и поперечные ребра и армируются напряга­емой арматурой. Плиту толщиной 25…30мм армируют сварными сетками с расстояниями между стержнями рабочей и распределительной арматуры не более 350мм.

Высоту сечений продольных ребер принимают в пределах 1/20…1/30 пролета. Ширину ребер, так же как и толщину плит, определяют расчетом и конструктивными требованиями.

а – конструкция панели; б – армирование поперечного ребра; а – армирование продольного ребра

Рис. 14.2. Конструкция крупноразмерной панели покрытия 6×3м

а – конструкция панели; б – варианты армирование стержневой, проволочной и прядевой арматурой; в – сопряжение панелей; 1 – сетка плиты; 2 – каркас ребра; 3 – угловая сетка; 4 – стержни; 5 – предварительно напряженная проволочная арматура; 6 - пряди

Рис. 14.3. Конструкция крупноразмерной панели покрытия 12×3м

Плиты двухконсольные 2Т размерами 3×12 и 3×6 м имеют продольные ребра, расположенные на расстоянии 1,5 м, и консольные свесы полок (рис. 14.4). Благодаря уменьшению изгибающих моментов в попереч­ном направлении ребер не делают, форма плиты упро­щается. В плитах размером 3×12м продольные предва­рительно напряженные ребра изготовляют заранее, а за­тем бетонируют полку. Связь ребер с полкой создается устройством выпусков арматуры и сцеплением бетона. Раздельное изготовление плиты позволяет снизить класс бетона полок до С10/15. Плиты 3×6 м изготовляют как раздельно, так и целиком.

а – монолитная ребристая панель с проволочной арматурой; б – сборно-монолитная ребристая панель с предварительно изготовленными ребрами; в – армирование продольных ребер предварительно напрягаемыми стержнями (1), высокопрочной проволокой (2) и канатами (3)

Рис. 14.4. Конструкция предварительно напряженных крупноразмерных панелей покрытия размером 12×3м типа «2Т»

Основные технико-экономические показатели плит покрытий представлены в табл. 14.1.

Таблица 14.1. Технико-экономические показатели плит покрытий

Тип плиты	Масса плиты, т	Классы бетона	Приведенная толщина бетона, см	Расход стали на пли­ту, кг, при армировании продольных ребер
				стержнями	канатами или высокопроч­ной проволокой
Ребристая 3x12 м	6,8	С25/30, С35/40	7,65	265-391	205-288
То же, 3×6 м	2,38	С20/25, С25/30	5,3	70-101	56-70
2Т 3×12 м	6,8	С35/40	7,65	330	237
То же, 3×6 м	2,38	С20/25	5,3	85	63
Ребристая малоуклонная 3×18 м	12,2	С35/40	8,98	-	581
Сводчатая КЖС 3×18м	10,9	С35/40	8,03	-	431
Двускатная 3×18 м	15,1	С35/40	11,2	-	382

Технические решения крупноразмерных плит 3×18 и 3×24м, опирающихся на балки пролетом 6 или 12 м, разработаны для покрытий со скатной и малоуклонной кровлей (рис. 14.5). Плиты 2Т в этом решении имеют трапециевидные продольные ребра с уклоном верхнего пояса 1 : 12 и полку переменной толщины (25—60 мм). Плиты крупноразмерные железобетонные сводчатые КЖС имеют криволинейные продольные ребра с уширениями в нижней и верхней частях, гладкую полку толщиной 40…50 мм в середине пролета, 140…160 мм в торце у опор (рис. 14.6). Плиты ребристые под малоук­лонную кровлю имеют трапециевидные продольные ребра с уклоном верхнего пояса 1 : 20, 1 : 30, поперечные ребра с шагом 1000 мм и полку толщиной 25 мм (рис. 14.7).

Рис. 14.5. Схема технического решения покрытия с двускатными плитами типа 2Т размером 3×18м

Рис. 14.6. Конструкция сводчатой крупноразмерной панели КЖС

Рис. 14.7. Схема ребристой плиты покрытия под малоуклонную кровлю размером 3×18м

По технико-экономическим показателям ребристые малоуклонные плиты немного уступают сводчатым плитам КЖС, однако их преимущество в том, что при малом уклоне покрытия можно широко применять средства ме­ханизации в производстве кровельных работ. При кри­волинейной поверхности сводчатых плит это затруднено.