- •Раздел 1. Общие принципы проектирования железобетонных конструкций зданий
- •1.1. Конструктивные схемы
- •1.2. Деформационные швы
- •2.1. Типизация сборных элементов и унификация размеров
- •2.2. Расчетные схемы сборных элементов в процессе транспортирования и монтажа
- •2.3. Стыки и концевые участки элементов сборных конструкций
- •Раздел 2. Конструкции многоэтажных каркасных зданий
- •3.1. Конструктивные схемы зданий
- •3.2. Конструкции многоэтажных рам
- •4.1. Предварительный подбор сечений
- •4.2. Усилия от нагрузок
- •4.3. Расчетные усилия и подбор сечений
- •Раздел 3. Конструкции плоских перекрытий
- •7.1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия
- •7.2. Проектирование плит перекрытий
- •7.2. Проектирование ригеля
- •8.1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия
- •8.2. Расчет плиты, второстепенных и главных балок
- •8.3. Конструирование плиты, второстепенных и главных балок
- •9.1. Конструктивные схемы перекрытий
- •9.2. Расчет и конструирование плит, опертых по контуру
- •9.3. Расчет и конструирование балок
- •10.1. Сущность сборно-монолитной конструкции
- •10.2. Конструкции сборно-монолнтных перекрытий
- •11.1. Безбалочные сборные перекрытия
- •11.2. Безбалочные монолитные перекрытия
- •11.3. Безбалочные сборно-монолитные перекрытия
- •Раздел 4. Одноэтажные промышленные здания
- •12.1.Элементы конструкций
- •12.2. Мостовые краны
- •12.3. Компоновка здания
- •12.4. Поперечные рамы
- •12.5. Система связей
- •12.6. Подкрановые балки
- •13.1. Расчетная схема и нагрузки
- •13.2. Пространственная работа каркаса здания при крановых нагрузках
- •13.3. Определение усилий в колоннах от нагрузок
- •13.4. Особенности определения усилий в двухветвевых и ступенчатых колоннах
- •14.1. Плиты покрытий
- •14.2. Балки покрытий
- •14.3. Фермы покрытий
- •14.4. Подстропильные конструкции
- •14.5. Арки
- •Раздел 5. Железобетонные фундаменты
- •16.1. Конструкции сборных фундаментов
- •16.2. Конструкции монолитных фундаментов
- •16.3. Расчет фундаментов
- •17.1. Ленточные фундаменты под несущими стенами
- •17.2. Ленточные фундаменты под рядами колонн
- •17.3. Расчет ленточных фундаментов
3.2. Конструкции многоэтажных рам
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 скрытым или консольным стыком (рис. 3.7, а, б). 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 одонопролетные одноэтажные рамы (рис. 3.7, в).
Стыки многоэтажных сборных рам, как правило, выполняют жесткими. При шарнирных стыках уменьшается общая жесткость здания и снижается сопротивление деформированию при горизонтальных 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 9 м — напрягаемой арматурой в пролете (рис. 3.8). Колонны высотой в два этажа армируют продольной арматурой и поперечными стержнями как внецентренно сжатые элементы (рис. 3.9).
Рис. 3.7. Конструктивные схемы членения многоэтажных рам на сборные элементы
|
|
Рис. 3.8. Армирование ригеля поперечной рамы пролетом 9м
|
|
Рис.3.9. Армирование колонн поперечной рамы
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 (рис.3.10). 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. Концы колонн, а также места подрезки бетона усиливают поперечными сетками и заканчивают стальной центрирующей прокладкой (для удобства рихтовки на монтаже). 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 в инвентарной форме под давлением.
а – при четырех угловых арматурных выпусках; б – при арматурных выпусках по сторонам сечения колонны; 1 – ванная сварка; 2 – центрирующая прокладка; 3 – хомут, устанавливаемый на монтаже; 4 – арматурные выпуски; 5 – бетон замоноличивания в подрезках; 6 – сетки косвенного армирования
Рис. 3.10. Конструкция жесткого стыка колонн с ванной сваркой арматурных выпусков
Уменьшение изгибающего момента в стыках колонн многоэтажного каркасного здания в большинстве случаев достигается выбором места расположения стыка ближе к середине высоты этажа, где изгибающие моменты от действия вертикальных и горизонтальных нагрузок приближаются к нулю и где улучшаются условия для монтажа колонн.
Сборно-монолитные рамы также выполняют с жесткими узлами. Ригель таврового сечения имеет выступающие кверху хомуты и открыто расположенную верхнюю опорную арматуру (рис. 3.11, а).
Рис.3.11. Конструкция узлов сборно-монолитной рамы
а – до замоноличивания; б – после замоноличивания
Поверх ригеля уложены ребристые панели с зазором между их торцами 12 см. Жесткость узлового сопряжения ригеля с колонной обеспечивается соединением на опоре верхней арматуры ригеля. Для этой цели в колонне предусмотрено отверстие, через которое пропускают опорные стержни стыка. Для укладки панелей в ригелях могут быть выступающие полочки (рис. 3.11,6). После монтажа сборных элементов, укладки и сварки опорной арматуры ригеля полости между панелями и зазоры между торцами ригеля и колонной заполняют бетоном, чем достигается замоноличивание рамы. При этом ригели благодаря совместной работе с панелями работают как тавровые сечения.
Панели внутренних несущих стен в панельных зданиях по условиям требуемой звукоизоляции выполняют из тяжелого бетона толщиной 14—16 см. При такой толщине обеспечивается несущая способность этих панелей в зданиях высотой до 16 этажей. Увеличение несущей способности панелей стен зданий большей высоты достигается применением в нижних этажах бетона более высокого класса, увеличением толщины железобетонных панелей.
Бетонные панели несущих стен армируют конструктивной вертикальной арматурой, у каждой поверхности панели в количестве 0,3см2 на 1 м длины горизонтального сечения панели. Площадь сечения горизонтальной распределительной арматуры у каждой грани должна составлять не менее 0,3см2 на 1 м вертикального сечения. Железобетонные панели несущих стен армируют двойной вертикальной арматурой так, чтобы у каждой поверхности минимальный процент армирования горизонтальных сечений при бетоне класса С12/15 составлял 0,1, а при бетоне класса С20/25 или С25/30 — 0,15. Чтобы повысить сопротивление опорных сечений железобетонных панелей (с целью компенсации обрываемой продольной арматуры), применяют косвенное армирование приопорных участков сетками.
Дальнейшим усовершенствованием конструкции панельного здания может считаться конструкция из железобетонных объемных блоков на комнату или на квартиру, изготовленных на заводе с полной внутренней отделкой. Такая конструкция имеет самую высокую заводскую законченность и требует минимальных трудовых затрат на монтаже. В зависимости от технологии изготовления различают объемные блоки трех типов: блок-стакан с отдельной панелью потолка, блок-колпак с отдельной панелью пола и блок-труба (рис. 3.12.). Объемные блоки перечисленных типов изготовляют на заводах монолитными или сборными из отдельных панелей. Способ опирания блоков один на другой предопределяет характер работы конструкции здания под нагрузкой. При полосовом опирании блоков на растворный шов создается конструктивная схема панельного здания с несущими стенами, работающими на сжатие, при точечном опирании на углы или внутренние пилястры — конструктивная схема здания с несущими стенами, работающими в своей плоскости на изгиб.
|
|
а – блок-стакан; б – блок-колпак; в – блок-трубы; г – многоэтажный дом
Рис. 3.12. Конструкции многоэтажного жилого дома из объемных блоков
Лекция 4. Расчетные схемы и нагрузки