Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Конструкции зданий

Несущие конструкции покрытий


Несущие конструкции покрытий

В качестве сборных несущих конструкций для покрытий в зависимости от величины пролета и условий строительства находят применение сборные железобетонные и предварительно напряженные балки, решетчатые фермы, арки.

Балки

Балки для покрытий из обычного железобетона таврового сечения для пролетов 6 и 9 м — двускатные и односкатные; бетон марки 300; рабочая арматура из стали периодического профиля класса A-II изготовляется в виде пакета прямых стержней, соединенных между собой шпоночными швами через 0,8—1,0 м; поперечная арматура в виде согнутых сеток, полка армирована плоским каркасом. Балки изготовляются в вертикальном положении. Не разрешается заменять арматуру из стали класса A-II на стали классов А-III и A-IV.

Балки для покрытий пролетами 12 и и выше применяются только предварительно напряженные, они нашли в строительстве широкое распространение.

Предварительно напряженные железобетонные балки применяются как с натяжением арматуры на упоры, так и с натяжением арматуры на бетон.

Первые могут быть трех видов в зависимости от типа арматуры:
а) высокопрочная проволока периодического профиля в виде отдельных стержней (струнобетон);
б) непрерывное армирование;
в) стержневая арматура из стали класса A-IV или А-Шв;

Вместо стержневой арматуры целесообразно применять семипроволоч-ные пряди из гладкой высокопрочной проволоки.

Балки с натяжением арматуры на бетон могут быть подразделены на два основных вида:
а) с пучковой арматурой;
б) со стержневой арматурой.

Натяжение арматуры в этих случаях производится при помощи переносных домкратов.

Уклон верхнего пояса в балках пролетами 12 и 18 м равен 1 : 12; бетон марок 300 и 400. Арматура — из высокопрочной проволоки периодического профиля диаметром 5 мм, или стержневая из стали класса A-IV, или семи-проволочные пряди — все с натяжением арматуры на упоры.

Технико-экономические показатели балок с арматурой разных типов

Фермы

При значительных пролетах (больше 18 м) и наличии большой свободной конструктивной высоты для устройства покрытия целесообразны железобетонные решетчатые фермы.

По сравнению со стальными фермами железобетонные дают до 50% экономии металла.

Очертание железобетонных ферм определяется очертанием кровли, а также расположением и формой фонарей. Наиболее благоприятное очертание верхнего пояса арочное, приближающееся к кривой давления, составленное из прямолинейных элементов.

Рис. 1. Способы натяжения арматуры

А. Балки с натяжением арматуры на упоры: а — с проволочной арматурой (струнобетонная); б — с непрерывным армированием (общий вид и деталь стыка); в — со стержневой арматурой Б. Балки с натяжением арматуры на бетон а — двутаврового сечения с пучковой арматурой; б — конструкция балки со стержневой арматурой

Рис. 2. Схемы железобетонных ферм
а — сегментные; б — трапецеидальные; в — треугольная

Фермы обычно изготовляются с предварительным напряжением нижнего пояса, а иногда и крайних раскосов; они изготовляются цельными и составными. Бетон применяют повышенных марок 300 н- 500.

Сборные железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы применяются пролетами 18, 24 и 30 м с шагом ферм 6 и 12 м (рис. 45.13).

Эти фермы изготовляются цельными или из двух полуферм, или собираются из линейных элементов. Фермы разработаны с учетом укладки по верхнему поясу крупнопанельных плит размером 3 X 12 и 1,5 X 12 м.

Рис. 3. Железобетонные предварительно напряженные сегментные фермы
а — цельные фермы с закладной решеткой; б — фермы, собираемые из линейных элементов; в — стык верхнего пояса; г — стык нижнего пояса при пролете 24 м; д — узловые соединения лиНейных элементов; 1 — элементы верхнего пояса; 2 — монолитный участок; 3 — элементы решетки; 4 — напряженный нижний пояс; 5 — монтажные сварные швы; 6 — стальная накладка; 7 — заполнение цементным раствором; 8 — пучки

При сборке ферм из двух половин стыки верхнего и нижнего поясов осуществляются путем приварки стальных накладок к закладным деталям и заполнения швов цементным раствором марки 300.

Сборка ферм из линейных элементов осуществляется путем сварки арматурных выпусков элементов верхнего и нижнего поясов и решетки с за-моноличиванием узловых сопряжений бетоном.

В последнее время фермы из линейных элементов допускается изготовлять только там, где имеется соответствующее оборудование и сложился определенный опыт.

Здания, перекрытые фермами, могут быть бесфонарные и с продольными фонарями.

Светоаэрационные фонари для покрытий могут иметь стальной или железобетонный каркас. Ширина фонарей принимается 6 м при пролетах до 18 м и 12 м — при больших пролетах.

Рис. 4. Светоаэрационные фонари
а и б — с каркасом из стоек; в — с каркасом из ферм

Рис. 5. Подстропильные конструкции
а и б — подстропильные балки; в — подстропильная ферма

При железобетонной конструкции фонарей стойки связываются с основной несущей конструкцией обычно с помощью сварки. Панели покрытия фонарей при ширине 3 м укладывают непосредственно по стойкам и приваривают к последним не менее чем в трех углах; при ширине панелей 1,5 м их укладывают по ригелям фонарных рам и к ним приваривают.

При шаге 12 м основных несущих конструкций рамы фонаря тоже устанавливаются через 12 м и по ним укладываются предварительно напряженные панели, как и в остальных частях покрытия.

Рис. 6. Сегментная безраскосная ферма

В стойках и ригелях фонарей должны быть предусмотрены закладные детали для сварки их между собой, с несущими конструкциями и панелями покрытия.

Рис. 7. Трехшарнирные арки
а — сборные сплошного сечения (Канада); б — сборные сквозные — склады удобрения (Венгрия)

При каркасе фонаря, образованном из сборных ферм, панели укладывают по верхним их поясам.

В зданиях с шагом колонн 12 м при фермах с шагом 6 м для их опирания потребуется установка подстропильных конструкций, также предварительно напряженных.

В строительстве находят применение и большепролетные фермы. Например, в корпусах ТЭЦ — до 45 и, а для ангаров запроектированы железобетонные фермы пролетом 85 м из отдельных элементов заводского изготовления с натяжением арматуры у места установки.

Кроме раскосных ферм, находят применение в корпусах ТЭЦ сегментные безраскосные фермы пролетами от 24 до 36 м. Нижний пояс фермы армирован стержневой арматурой (6 ф 28 мм из стали класса A-IV) с электротермическим натяжением. Ферма составляется из трех блоков, соединяемых в верхнем поясе накладками, а в нижнем — ванной сваркой арматурных стержней. В этих фермах лучше используется межферменное пространство для размещения транспортных и технологических коммуникаций, и они оказались более экономичными в производстве.

Суммируя все сказанное о железобетонных балках и фермах покрытий, можно прийти к выводу, что для пролетов 12 и 18 ж наиболее выгодной несущей конструкцией являются предварительно напряженные балки; для пролетов 18 ж могут применяться и фермы, а для пролетов 24, 30 ж и больше предпочтение должно быть отдано фермам, так как они дают экономию в расходе бетона и стали до 30—40%.

Арки

Арки находят применение для средних и больших пролетов (до 100 ж и больше). Сборные арки изготовляются двух основных видов — трехшар-нирные и двухшарнирные с затяжкой.

В зарубежной практике встречаются случаи применения железобетонных трех-шарнирных арок сплошного сечения или решетчатых значительных пролетов.

На рис. 7, а показан монтаж сборного остова ангара в Канаде. Трехшарнир-ные арки (из двух половин) пролетом 33,4 м шарнирно опираются на консоли вертикальных стоек (Г-образные рамы). Каждая половина арки при постоянной ширине сечения имеет переменную высоту от 38 до 66 см при весе всего около 6,5 т. Поверх арок уложены узкие плиты шириной 45 см.

Примером применения решетчатых трехшарнирных арок может служить построенный в Венгрии склад химических удобрений. Пролет арки — 46,15 м, высота в замке — 24,7 м, расстояние между арками — 9 м. Отдельные полуарки длиной 35 м и весом 40 т бетонировались на месте их монтажа. Установка полуарок производилась попарно одновременно двумя кранами. По собранным аркам башенным краном укладывались утепленные плиты пролетом 9 м.

Рис. 8. Арки с затяжками пролетом 96 м
а — составная двутаврового сечения; б — составная решетчатой конструкции; 1 — опорный узел; 2 — узел сопряжения звеньев; 3 — поперечное сечение

Представляют значительный интерес разработанные в СССР технические эскизные решения составных железобетонных арок пролетом 60 и 96 м при стреле подъема соответственно 6 и 10 м. На рис. 8 показано два решения арок с затяжками пролетом 96 м — сплошного двутаврового сечения и решетчатой конструкции. Геометрические оси арок очерчены по окружности. Звенья арок в обоих случаях соединяются между собой сваркой закладных деталей с зачеканкой швов цементным раствором; бетон марки 500, арматура из стали класса A-III и A-I, а в затяжках — пучки из высокопрочной проволоки.





Похожие статьи:
Армокаменные конструкции балок, перемычек и перекрытий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Конструкции зданий

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум