ответы по ЖБК 1-9 вопрос

13. МОНОЛИТНЫЕ БЕЗБАЛОЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И РАСЧЕТ НА ПОЛОСОВУЮ И СПЛОШНУЮ НАГРУЗКУ. Безбалочное монолитное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно на ко­лонны с капителями. Устройство капите­лей вызывается конструктивными соображениями, с тем чтобы создать достаточную жесткость в месте сопряже­ния монолитной плиты с колонной, обеспечить прочность плиты на продавливание по периметру капители, умень­шить расчетный пролет безбалочной плиты и более рав­номерно распределить моменты по ее ширине. Безбалочные перекрытия проектируют с квадратной или прямоугольной равнопролетной сеткой колонн. Толщину монолитной безбалочной плиты находят из условия достаточной ее жесткости h=1/32 ...1/35h, где h — размер большого пролета при прямоугольной сетке колонн; Безбалочное перекрытие рассчитывают по методу пре­дельного равновесия. Для безбалочной плиты опасными (расчетными) загружениями являются: полосовая нагрузка через пролет и сплошная по всей площади.

По контуру зда­ния безбалочная плита может опираться на несущие сте­ны. Особенности конструктивных решений безбалочных сборно-монолитных перекрытий.

В безбалочных сборно-монолитных перекрытиях осто­вом для монолитного бетона служат сборные элемен­ты — надколонные и пролетные панели. Одно из возможных решений состоит в том, что капи­тели на монтаже временно крепят к колоннам съемными хомутами.

На капителях колонн в двух взаимно перпендикуляр­ных направлениях укладывают надколонные плиты тол­щиной 50...60 мм; в центре — пролетную плиту такой же толщины, опертую по контуру. Сборные плиты — пред­варительно напряженные, армированные высокопрочной арматурой. В целях создания неразрезности в местах действия опорных моментов уложена верхняя арматура в виде сварных сеток.

14. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НЕГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ. ОТДЕЛЬНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ КОЛОНН: КОНСТРУКЦИИ СБОРНЫХ И МОНОЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ. Существует несколько признаков, по которым классифицируют фундаменты. По условиям изготовления различают фунда-менты монолитные, возводимые непосредственно на месте строительства, и сборные, монтируемые из отдельных заранее изготовленных элементов. По условиям работы фундаменты подразделяют на жесткие, воспринимающие в основном сжимающие усилия, и гибкие, при работе которых образуются деформации изгиба, влияющие на распределение давления по подошве.

По форме фундаменты можно отнести к следующим основным типам: ленточные, отдельные, сплошные и массивные. Конструкции сборных фундаментов.

В зависимости от размеров сборные фундаменты ко­лонн выполняют цельными и составными. Их выполняют из тяжелых бетонов классов В15...В25, уста­навливают на песчано-гравийную уплотненную подготов­ку толщиной 100 мм. В фундаментах предусматривают арматуру, располагаемую по подошве в виде сварных сеток. Минимальную толщину защитного слоя арматуры принимают 35 мм. Если под фундаментом нет подготовки, то защитный слой делают не менее 70 мм.

Сборные колонны заделывают в специальные стаканы фундаментов. Глубину заделки d принимают равной 1... 1,5 большему размеру поперечного сечения ко­лонн. Толщина нижней плиты гнезда должна быть не менее 200 мм. Зазоры между ко­лонной и стенками стакана принимают следующими: по­низу — не менее 50 мм, поверху — не менее 75 мм. При монтаже колонну устанавливают в стакан с помощью подкладок и клиньев, после чего зазоры заполняют бетоном.

Конструкции монолитных фундаментов

Монолитные отдельные фундаменты устраивают под сборные и монолитные каркасы зданий и сооружений. Типовые конструкции монолитных фундаментов, сопря­гаемых со сборными колоннами, разработаны под уни­фицированные размеры (кратные 300 мм): площадь по­дошвы — (1,5х1,5) ...(6x5,4) м, высота фундамента — 1,5; 1,8; 2,4; 3; 3,6 и 4,2 м. В фундаментах приняты: удлиненный подколонник, армированный простран­ственным каркасом; фундаментная плита с отношением размера вылета к толщине до 1 :2, армированная двой­ной сварной сеткой; высоко размещенный армированный подколонник.

15. ЦЕНТРАЛЬНО-НАГРУЖЕННЫЕ ФУНДАМЕНТЫ. Необходимая площадь подошвы центрально-нагруженного фундамента при предварительном расчете

Если нет особых требований, то центрально-нагружен­ные фундаменты делают квадратными в плане или близ­кими к этой форме. Минимальную высоту фундамента с квадратной подошвой определяют условным расчетом его прочности на продавливание в предположении, что оно может проис­ходить по поверхности пирамиды, боковые стороны кото­рой начинаются у колонн и наклонены под углом 45°. Это условие выражается формулой (для тяжелых бето­нов)

Продавливающую силу принимают согласно расчету по первой группе предельных состояний на уровне верха фундамента за вычетом давления грунта по площади основания пирамиды продавливания:

Особ-ти расчета внецентр-но нагруж-ых отдельных фунд-ов под колонны.

Внецентренно нагруженные фундаменты. Их целесообразно выполнять с прямоугольной подошвой, вытяну­той в плоскости действия момента. Предварительно крае­вые давления под подошвой фундамента в случае одноосного внецентренного загружения опреде­ляют в предположении линейного распределения давле­ния по грунту в направлении действия момента по фор­мулам:

16. ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПОД НЕСУЩИМИ СТЕНАМИ.

Под несущими стенами ленточные фундаменты вы­полняют преимущественно сборными. Они состоят из блоков-подушек и фундаментных блоков. Бло­ки-подушки могут быть постоянной и переменной тол­щины, сплошными, ребристыми, пустотными. Укладыва­ют их вплотную или с зазорами. Рассчитывают только по­душку, выступы которой работают как консоли, загруженные реактивным давлением грунта р (без учета массы веса и грунта на ней). Сечение арматуры подушки подбирают по моменту:

где l — вылет консоли

Толщину сплошной подушки h устанавливают по рас­чету на поперечную силу Q=pl, назначая ее такой, что­бы не требовалось постановки поперечной арматуры. Ленточные фундаменты под рядами колонн.

Ленточные фундаменты под рядами колонн возводят в виде отдельных лент продольного или поперечного (от­носительно рядов колонн) направления и в виде перекре­стных лент. Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными.

Ленты армируют сварными или вязаными каркасами. Верхние про­дольные стержни сварных каркасов рекомендуется укреп­лять на всем протяжении в горизонтальном направлении сварными сетками. Перекрестные ленточные фундаменты.

Расчет перекрестных балок на упругом основа­нии с коэффициентом пос­тели значительно проще; в этом случае в дополне­ние' к изложенному выше возникает задача о расче­те узла, состоящего из же­сткого подколонника и четырех длинных балок . Моменты и усилия в узле определяют по формулам, аналогич­ным; при одина­ковой жесткости длинных балок. Сплошные фундаменты. Сплошные фундаменты бывают: плитными безбалоч­ными, плитно-балочными и коробчатыми. Наибольшей жесткостью обладают коробчатые фунда­менты. Сплошными фундаменты делают при особенно больших и неравномерно распределенных нагрузках. Конфигурацию и размеры сплошного фундамента в пла­не устанавливают так, чтобы равнодействующая основ­ных нагрузок от сооружения проходила в центре по­дошвы. Безбалочные фундаментные плиты армируют свар­ными сетками. Сетки принимают с рабочей арматурой в одном направлении; их укладывают друг на друга не более чем в четыре слоя, соединяя без нахлестки в нера­бочем направлении и внахлестку без сварки — в рабочем направлении. Верхние сетки укладывают на каркасы под­ставки. Плитно-балочные сплошные фундаменты армируют сварными сетками и каркасами.

17. КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ — один из наиболее древних видов конструкций.

Каменные конструкции долговечны, огнестойки, могут быть изготовлены из местного сырья, это обусловило их широкое распространение и в современном строит-ве. К недостаткам каменных конструкций относятся сравнительно большой вес, высокая теплопроводность; кладка из штучного камня требует значительных затрат ручного труда. Основными видами каменных конструкций при строительстве являются: фундаменты из крупных блоков, бутобетона и бутового камня; стены из обыкновенного глиняного или силикатного кирпича; стены из крупных блоков; стены из пустотелых, дырчатых и пористых искусственных камней; облегченные стены. Виды каменных конструкций. Каменная кладка представляет собой неоднород-ное тело, состоящее из камней, вертикальных и горизонталь­ных швов, заполненных раствором. Эта неоднородность в основном и определяет особенности ее физико-меха­нических свойств. По конструктивному решению каменную кладку разделяют на: -сплошную — из кирпича или камней правиль­ной формы; -облегченную, состоящую из несущих кирпичных слоев и утеплителя, располагаемого внутри;

-с облицовкой керамическими плитками, кирпичом или камнями; -из крупных блоков.

Каменные материалы классифицируются по следующим признакам: по происхождению – природные и искусственные, по размерам – крупные блоки (камни) высотой более 500 мм, мелкоштучные блоки (камни) высотой до 200 мм, и кирпич высотой до 100 мм (65, 88, 103 мм) ВИДЫ АРМОКАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИИ:

В целях повышения прочности каменной кладки ее усиливают стальной арматурой, железобетонными включениями, а также стальными, железобетонными и раствор-ными армированными обоймами. Различают следующие виды армирования и усиления каменных конструкций: -поперечное (сетчатое с расположением арма-турных сеток в горизонтальных швах кладки); -продольное с расположением арматуры снаружи, под слоем цементного раствора или в бороздах, оставляемых в кладке; -армирование посредством включения в кладку железобетона (компле-ксные конструкции); -усиление посредством заключения элемента в ж/бную, арми-рованную растворную или стальную обойму из уголков. Армирование каменных конструкций значительно повышает их несущую способность и монолитность, обеспечивает совместную работу отдельных частей зданий, а также является основным способом увеличения сейсмостойкости каменных конструкций и здания в целом. Марка кирпича принимается не менее М75, раствора – не менее М50.

18.НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ КЛАДКИ. МОДУЛИ УПРУГОСТИ И ДЕФОРМАЦИИ. УПРУГАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КЛАДКИ.

Предел прочности определяется нормативным сопротивлением кладки при сжатии: = (1-2с); с – коэф – т изменчивости, он зависит от обеспеченности; для каменной кладки обеспеченность = 0,98—> с = 0,15; Rn = 0,7 Ru; коэф – т с выражает уменьшение прочности кладки с увеличением определения вероятности; Расчетное сопротивление кладки при сжатии: R = Rn/γ; γ – коэф- т надежности по материалам, он зависит от вида кладки, вида камней и учитывает неблагоприятные отклонения прочности кладки от нормативных значений: R =0,7 Rn/γ = k Ru; для кирпичной кладки к = 0,5. Ru= R/к. Кроме прочностных характеристик и вида кладки при определении R следует учитывать размеры сечения и условия работы камен-х элементов. Это учитывается умножением расчетного сопротивления R на γс: R= Rтб γс; если А ≤ 0,3м2, то γс = 0,8.

Для идеально упругих тел зависимость между напряжениями s и относительными деформациями e выражается в соответствии с законом Гука прямой линией, отношение s / e постоянно, называется оно модулем упругости Е_упр = s / e = const

Кладка из-за неоднородности не является упругим материалом и поэтому зависимость σ-ε криволинейная.

Полные деформации состоят из упругих ε_у и неупругих ε_пл. Причем доля пластичных (необратимых) деформаций с увеличением нагрузки возрастает.

Модуль упругости E – переменный.

Начальный модуль деформации E₀, определяется по следующей зависимости E₀= α*R_u, где альфа – упругая характеристика кладки.

Модуль деформации при эксплуатационных нагрузках 0,3-0,5R_u, для упрощения E=0,8E_0.

При действии длительных нагрузок в кладке развиваются деформации ползучести, рост которых наблюдается в первые несколько месяцев.

19)Расчет по несущей способности центрально сжатых и внецентренно сжатых элементов каменных консрукций.

Расчет каменной кладки на центральное сжатие

На центральное сжатие работают внутренние несущие столбы каменных зданий.

Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатие:

σ =N/(m_g·φ·A) ≤ (R·γ_c)/γ_n, где N — расчетная продольная сила; γ_c – коэфф-т условия работы кладки; γ_n – коэфф-т надежности по нагрузке; R — расчетное сопротивление сжатой кладки; А — площадь сечения элемента; т_g — коэфф-т, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле: , где N_g — расчетная продольная сила от длительных нагрузок;

Расчет каменной кладки на внецентренное сжатие.

Внецентренное сжатие основной случай работы каменных конструкций. Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций: σ =N/(m_g·φ₁·A·ω) ≤ (R·γ_c)/γ_n, где А_c — площадь сжатой части сечения, определяем из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения расчетной продольной силы:

А_c = A, где A — площадь сечения элемента; h — высота сечения в плоскости действия изгибающего момента; e₀ — эксцентриситет расчетной силы N относительно центральной точки сечения; где  — коэф-т продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента

20. Расчет изгибаемых и центрально растянутых элементов каменных к-ий.

На изгиб работают наружные стены многоэтажн зд-й, воспринимающ давление ветровой нагрузки, наружные плиты подпорных стен.

Проектирование элементов каменн констр-й, работающих на изгиб по неперевязанному сечению, не допускается. Кладка м. разрушаться по перевязочному шву и по камню в зависимости от прочности камня и раствора.

Прочность кладки м. б. обеспечена, если соблюдаются условия:

M  R_tb∙W; Q  R_tw∙b∙z, где М – расч изг. момент;Q – расч поперечн сила; R_tв – расч сопр-е кладки растяжению при изгибе по перевязанному сечению; W – мом. сопр-я сечения кладки при упругой работе; R_tw – расч сопр-е кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе; в – ширина сечения; z – плечо внутренней пары сил: z= - для прямоуг. сеч-я.

Расчет элементов неармированных каменных конструкций на прочность при осевом растяжении следует производить по формуле ,  где _N – расчет-ная осевая сила при растяжении; R_t- расчетное сопротивление кладки растяже-нию, по перевязанному сечению; A_n - расчетная площадь сечения нетто.

Примечание. Проектирование элементов каменных конструкций, работающих на осевое растяжение по неперевязанному сечению, не допускается.

21. ЭЛЕМЕНТЫ АРМОКАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИИ.

Армированные каменные (армокаменные) конструкции. Для повышения несущей способности каменной кладки, каменные конструкции армируют, применяя продольное, либо поперечное армирование. Для поперечного (сетчатого) армирования применяют сварные и вязанные стальные сетки различных сечений. Обладая значительно более высоким модулем упругости, чем каменная кладка, арматурная сетка, уложенная в горизонтальных швах, противостоит поперечному расширению, возникающему от вертикальных усилий. Применение поперечного армирования оптимально в каменных конструкциях малой гибкости при центральном и не центральном сжатии и при небольших эксцентриситетах. При этом напряжения сжатия образуются и в поперечном направлении кладки, а под воздействием еще и вертикальных усилий кладки создаются условия работы кладки при всестороннем сжатии, что значительно повышает ее прочность. Используемые сетки могут быть как с прямоугольными ячейками, так и зигзагообразными. В сетках прямоугольной формы рекомендуется использовать арматурные стержни сечением до 5 мм, в сетках типа «зигзаг» оптимальным диаметром стержней считают – 8 мм. Внутри кладки расположенные в смежных швах сетки «зигзаг» укладывают во взаимно перпендикулярных направлениях. Применение арматурных стержней более 5 мм в прямоугольных сетках приводит к увеличению толщины кладочного шва, сосредоточению напряжений в местах пересечения стержней и, как следствие, ослаблению прочности каменной кладки. Сетки укладывают не реже чем через пять рядов каменной кладки, соблюдая толщину шва превышающую диаметр стержней армирования на 4-6 мм. При этом процент армирования, как для поперечного, так и для продольного, не должен быть менее 0,1 общего объема кладки. При сетчатом армировании не допускается превышение процента армирования выше 1.

22. РАСЧЕТ АРМОКАМ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ЦЕНТР И ВНЕЦ СЖАТ. ПРОДОЛЬНОЕ АРМИРОВАНИЕ

Расчет элементов с сетчатым армированием при центральном сжатии следует производить по формуле N ≤ mg φRsk A, где N — расчетная продольная сила; Rsk ≤ 2R — расчетное сопротивление при центральном сжатии, определяемое для армированной кладки из кирпича всех видов и керамических камней со щелевидными вертикальными пустотами по формуле Элементы с сетчатым армированием выполняются на растворах марки не ниже 50 при высоте ряда кладки не более 150 мм. Расчет внецентренно сжатых элементов с сетчатым армированием при малых эксцентриситетах, следует производить по формуле N ≤ mg φ1 Rskb Ac w. Продольное армирование кладки применяют при внецентренном сжатии с большими эксцентриситетами для восприятия растягивающих усилий в изгибаемых элементах, а также для повышения прочности и устойчивости тонких стен. При продольном армировании арматура укладывается снаружи под слоем цементного раствора или в штрабе кладки с заполнением мелкозернистым бетоном. Процент армирования в сжатой зоне назначается в пределах 0,2%<u<2% от всей площади сечения, в растянутой зоне – не менее 0,05. Продольное армирование выполняют аналогично армированию железобетонных конструкций. Различают внутреннее и внешнее продольное армирование. Продольные стержни связывают хомутами, устанавливаемыми в швах кладки. Арматура, при продольном армировании, располагается внутри вертикальных швов кладки, либо снаружи (под штукатурным слоем), либо в штрабе (с последующей заделкой раствором). Обеспечивая устойчивость, как отдельных частей, так и здания в целом, продоль-ное армирование противодействует растягивающим усилиям. Применяется при больших эксцентриситетных нагрузках, в изгибаемых элементах конструкции, для усиления тонких стен и особенно важно в сейсмоопасных районах. Для повышения несущей способности кладки, так же применяют усиление стальными или железобетонными конструкциями. Такое армирование носит название комплексной конструкции и, в основном, находит применение в промышленном строительстве. 

24. КОНСТРУКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ. Конструктивные системы промышленных зданий выполняют по различным конструктивным схемам. В каркасных зданиях применяют три конструктивные схемы: с поперечными и продольными ригелями и безригельную безбалочную). Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении работой многоэтажных рам с жесткими узлами — рамной систе­мой, а в продольном — работой вертикальных стальных связей или же вертикальных железобетонных диафрагм, располагаемых по рядам колонн и в плоскости наружных стен, — связевой системой. Если в продоль­ном направлении связи или диафрагмы по технологиче­ским условиям не могут быть поставлены, их заменяют продольными ригелями. В этом случае пространственная жесткость и в продольном направлении обеспечивается рамной системой. При относительно небольшой времен­ной нагрузке на перекрытия пространственная жесткость в обоих направлениях обеспечивается связевой систе­мой; при этом во всех этажах устанавливают поперечные вертикальные диафрагмы. В зданиях с балочными перекрытиями верхний этаж при наличии мостовых кранов (здания хи­мической промышленности) компонуют из колонн, риге­лей и подкрановых балок, конструктивно аналогичных применяемым для одноэтажных промышленных зданий. В зданиях с безбалочными перекрытиями 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. Большие пролеты зда­ния перекрывают безраскосными фермами. При этом в пределах конструктивной высоты этих ферм устраива­ют дополнительные этажи, в которых размещает инже­нерное оборудование и коммуникации, бытовые, склад­ские и другие вспомогательные помещения. Стыки многоэтажных сборных рам, как правило, вы­полняют с замоноличиванием — жесткими. При шарнир­ных стыках уменьшается общая жесткость здания и сни­жается сопротивление деформированию при горизон-таль­ных нагрузках. Этот недостаток становится особенно существенным с увеличе-нием числа этажей каркасного здания. Шарнирные стыки ригелей на консолях коло-нн неэкономичны, особ-но в сравн-ии с жесткими бесконсольными стыками ригелей.

25. РАМНЫЕ И РАМНО-СВЯЗЕВЫЕ СИСТЕМЫ КАРКАСОВ Рамная схема каркасного несущего остова зданий представляет собой систему колонн, ригелей и перекрытий, соединенных в конструктивных узлах в жесткую и устойчивую пространственную систему, воспринимающую горизонтальные (ветровые и другие) усилия. Рамно-связевая схема каркасного здания аналогична рамной схеме с тем лишь дополнением, что горизонтальная жесткость здания увеличивается за счет диагональных связей, выполняемых, как правило, из металла. При этом часть горизонтальных усилий передается с колонн на эти связи. Особенностью рамно-связевой схемы является ограничение перемещений каркаса. Рамные системы. Рамные каркасы обычно состоят из прямоугольной сетки горизонтальных балок и вертикальных колонн, соединенных между собой жесткими узлами. В обычной рамной системе колонны регулярно расположены по всему плану здания с шагом 6, 9 м. Жесткие рамы при горизонтальных нагрузках работают за счет изгиба колонн и балок. Горизонтальный прогиб рамного каркаса определяется двумя факторами: прогибом от изгиба каркаса как консоли, при этом удлинение и укорочение колонн приводит к горизонтальным перемещениям, составляющим около 20 % общего прогиба; -прогибом за счет работы балок и колонн на изгиб. Системы с внешней пространственной рамой обладают повышенной изгибной жесткостью, так как при расположении колонн по контуру увеличивается момент инерции горизонтального сечения каркаса. Система отличается высокой жесткостью на кручение. Кроме того, при частом расположении колонн конструктивные элементы внешней рамы выполняют функции фахверка наружной стены и для ее устройства не требуется дополнительных элементов. При большой ширине здания система может быть дополнена внутренними колоннами, воспринимающими только вертикальные нагрузки от шарнирно примыкающих ригелей перекрытий. Дальнейшим развитием рамных систем является рамно-секционная система. Благодаря дополнительной жесткости внутренних рам и более равномерному включению граней внешней рамы в работу на изгиб, общая жесткость этой системы по сравнению с предыдущей повышается. Рамно-секционная система позволяет завершать различные секции на разной высоте без существенного усложнения конструкций, придавая зданию ступенчатый объем. Ригели перекрытий в пределах отдельных секций обычно опирают на колонны шарнирно. Рамно-связевые системы имеют вертикальные связи, воспринимающие горизонтальные нагрузки совместно с рамами, расположенными в одной или разных плоскостях со связями.

26.ОСОБЕННОСТИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ЗДАНИЙ. При современных темпах развития промышленности наиболее целесообразны здания, легко приспособляе-мые к изменениям технологии производства или позволяющие размещать в них различные производства без нарушения архитектурно­строительной основы.

Главной особенностью универсальных зданий является укрупненная сетка колонн. Более крупная сетка колонн облегчает процесс модернизации оборудования (или перестановку его), дает возможность организовывать технологический поток вдоль или поперек пролетов, улучшать условия труда в цехах, а в отдельных случаях снижать стоимость зданий. Исходным фактором при выборе сетки колонн является степень требуемой технологической маневренности производства, которая зависит от габаритов оборудования и выпускаемых изделий. По степени гибкости одноэтажные универсальные здания можно разделить на три группы:

здания малой гибкости — с сеткой колонн 12X12 и 12X18 м, здания средней гибкости — с сеткой колонн 12x24, 18X18 и 18X24 м и здания большой гибкости—с сетками колонн 12X36, 60X60 м и более. В многоэтажных универсальных зданиях сетка колонн принимается 6X9, 12Х18 м и более. В отличие от обычных, универсальные здания оборудуют преимущественно подвесным транспортом. Мостовые краны, широко применяемые в обычных цехах, могут передвигаться лишь вдоль пролетов, а поэтому в большинстве случаев они не приемлемы для универсальных зданий, одним из свойств которых является возможность организа-ции технологического потока в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Применение подвесного транспорта взамен мостовых кранов приводит к экономии материалов и снижению стоимости здания. В универсальных зданиях целесо-образно применять и напольный транспорт. В обычных зданиях под технологи-ческое оборудование предусматриваются индивидуальные фундаменты, и перестановка оборудования сопряжена с трудоемкими и дорогими работами по переустройству фундаментов. В универсальных зданиях целесообразнее предусма-тривать сплошную фундаментную плиту, которая позволяет располагать оборудова-ние в любом месте плана. Фундаментные плиты можно выполнять из монолитного или сборно­монолитного железобетона. В них предусматривают часто расположен-ные отверстия для анкеровки оборудования. Толщина плиты определяется расче-том и находится в пределах 150—300 мм. В местах опирания колонн плита утолща-ется на 150—200 мм. Замена индивидуальных фундаментов под оборудование и колонны сплошной плитой позволяет уменьшить объем работ нулевого цикла, эффективнее использовать строительные механизмы, тогда как расход бетона обычно увеличивается незначительно.

26.1. Конструкции многоэтажных сборных рам, стыки элементов.

Многоэтажные сборные рамы членят на отдельные элементы, изготовляемые на заводах и полигонах, с со­блюдением требований технологичности изготовления и монтажа. конструкций. Ригели рамы членят преимущест­венно на отдельные прямолинейные элементы, стыкуемые по грани колонны консольным стыком. Колонны также членят на прямолинейные элементы, стыкуемые через два этажа — выше уровня перекрытия. Чтобы сохранить монолитность узлов и уменьшить число типов сборных элементов, многоэтаж­ные рамы в некоторых случаях членят на отдельные однопролетные одноэтажные рамы. Стыки многоэтажных сборных рам, как правило, вы­полняют жесткими. При шарнирных стыках уменьшается общая жесткость здания и снижается сопротивление де­формированию при горизонталь-ных нагрузках. Этот не­достаток становится особенно существенным с увеличе­нием числа этажей каркасного здания. Шарнирные стыки ригелей на консолях колонн неэкономичны, осо­бенно в сравнении с жесткими бесконсольными стыками ригелей. Типовые ригели пролетом 6 м армируют ненапрягае­мой арматурой, пролетом 9м — напрягаемой арматурой в пролете. Колонны высотой в два этажа армируют продольной арматурой и поперечными стержнями как внецентренно сжатые элементы. Жесткие стыки колонн мно­гоэтажных рам воспринимают продольную силу N, изгибаю­щий момент М и поперечную силу Q. Арматурные выпуски стержней диаметром до 40 мм стыкуют ванной сваркой. При четырех арматур­ных выпусках для удобства сварки устраивают специаль­ные угловые подрезки бетона длиной 150 мм, при арматур­ных же выпусках по перимет­ру сечения подрезку бетона делают по всему периметру. По­сле установки и выверки сты­куемых элементов колонны и сварки арматурных выпус­ков устанавливают дополнительные монтажные хомуты диаметром 10—12 мм. Полости стыка — подрезки бетона и узкий шов между торцами элементов замоноличивают. Многоэтажные монолитные и сборно-монолитные рамы. Армирование ригеля многоэтажной монолитной рамы аналогично армированию главной балки монолитного ребристого перекрытия, за исключением крайней опоры, где ригель жестко соединен с колонной. При конструировании рамы предусматривают устройство швов бетонирования, что связано с временными переры­вами в укладке бетона. Швы бетонирования в колоннах устраивают в уровне верха перекрытия. В этих местах из колонн нижележащего этажа выпускают концы арма­туры для соединения с арматурой колонн вышележащего этажа. Монолитные рамы больших пролетов и с большой вы­сотой этажей целесообразно армировать несущими арма­турными каркасами. Сварные каркасы для каждого пролета ригеля собирают в один пространственный каркас, связанный поверху и по­низу горизонтальными связями. Арматурный каркас колонны изготовляют в виде пространственного каркаса, образованного из продольных стержней, хомутов и попе­речных связей, расположенных по боковым граням. Сборно-монолитные рамы также выполняют с жест­кими узлами.

30. Конструкции зданий возводимых в сейсмических районах, в районах вечномерзлых грунтов.

Сейсмическими называют географические районы, подверженные землетрясениям. Землетрясения вызываются явлениями вулканического характера, радиоактивного распада и разрыва глубинных слоев земли, сопровождающимися колебаниями земной коры. Для преобладающего большинства зданий, расположенных в сейсмических районах, наиболее опасны горизонтальные колебания поверхностных слоев почвы. При эпицентре землетрясения вблизи района застройки опасными становятся и вертикальные сейсмические воздействия.

Силу землетрясения оценивают в баллах. При землетрясении силой 6 баллов и менее специальных усилений конструкций не требуется, хотя к качеству стр-х работ требования д.б. повышены. При землетрясении силой 7-9 баллов необх-м спец-й расчет конструкций. Землетрясение силой 10 баллов вызывает настолько значительные сейсмич-е воздействия, что восприятие их требует больших доп-х затрат материалов и средств, экономически не оправданных. В районах где возможны землетрясения 10 баллов, как правило, стр-во не ведется.

Общая компоновка сейсмостойкого зд-я заключ-ся в таком расположении несущих верт-х конструкций (рам, связевых диафрагм), при к-м удовл-ся требования симметричности и равномерности распределения масс и жесткостей. При этом следует иметь в виду, что констр-ные меры, повышающие пространств-ю жесткость зд-я в целом, вместе с тем повышают и его сейсмостойкость. В этих целях следует применять поперечные и продольные связевые диафрагмы, связанные перекрытиями.

В сборных конструкциях необх-мо замоноличивать стыки и соединения, чтобы они были способны воспринимать сейсмич-е силы.

При сложных очертаниях зд-я в плане устраивают антисейсмические швы, разделяющие здание на отдельные блоки простой прямоугольной формы. Антисейсм-е швы обычно совмещают с темп-ми и осадочными швами.

При сейсмич-м воздействии узлы ж-б-х рам находятся в сложном напряженном состоянии, и их проектированию д. уделяться особое внимание. Рамный узел неох-мо армировать доп. хомутами и стержнями d=8…10мм с шагом 70-100мм, а также усиленной поперечной арматурой (на примыкающих участках ригелей и колонн) с шагом вдвое мееньшим, чем треб-ся по расчетам, но не более 100мм.

Стеновые панели зд-я жестко связывают с каркасом и перекрытиями. Стеновое заполнение из штучных камней или блоков связывают с каркасом арматурой ииз стрежней d=6мм, распол-х в гориз-х швах кладки через 50см. Эту арматуру прикрепляют к выпускам арматуры из колонн и заводят в кладку не менее чем на 70см в каждую сторону.

Расчетное значение продольной или поперечной силы, изгибающего или опрокидывающего момента от сейсмической нагрузки при условии статического действия ее составляет N=, где N_i – усилие в рассм-мом сечении, отвечающее i-й форме колебания, n- число учитываемых форм колебаний.

Усиление конструкций, выполняемое на основе расчетов зданий, возвод-х в сейсм. активных районах, счит-ся пассивной сейсмозащитой. Активная сейсмозащита заключ-ся в спец-х конструк-х мерах, искл-щих опасные колеб-я зд-й и снижающих реакции констр-ций на сейсм-е воздействие. К ним относ-ся различного рода гасители колебаний, включ-щиеся связи, устраиваемые в констр-х ОиФ, и др.

Вечномерзлые грунты: При выборе констр-й схемы зд-й для северных районов страны след-т учит-ть, что зд-я возв-ся на вечномерз-х грунтах. Решение констр-ций в этих условиях принимается в завис-ти от типа и свойств грунта, характера застройки, темп-го режима зд-я, времени стр-ва. В этих условиях предусм-ют спец. меры по сохр-ю вечномерз-го состояния основания или же учитывают возможн-ть неравномерной осадки зд-я при оттаивании основания.

Опыт проектир-я и стр-ва показ-т, что достат-но надежны коннст-ции зд-й, возводимых на ж-б-х сваях, погружаемых и вмораживаемых в заранее пробуренные лидерные скважины при сохр-нии грунта вечномерзлым. При твердомерзлых грунтах d назначают больше размеров сечения свай, в пластично-мерзлых грунтах – меньше. По головкам свай выполняют ж-б-й ленточный ростверк. Чтобы сохр-ть грунт вечномерзлым, устраивают проветриваемое подполье.

Если зд-е возвод-ся на просадочных при оттаивании грунтах без применения свай, фундаменты вып-ют в вид перекрестных лент. В этом случае зд-е реком-ся делить на блоки небольшой длины (20-30м), а в деформ-х швах устраивать парные поперечные стены. При том и другом способе возвед-я зд-й на вечномерз-х грунтахх целесообр-но применять более жесткие панельные конструктивные схемы зд-й.