Области применения без балочных перекрытий.

Безбалочные перекрытия применяются в основном:

1).в многоэтажных складах

2).в холодильниках

3).в мясокомбинатах

4).в молокозаводах

5).в рыбоперерабатывающих комбинатах

и других производственных комбинатах с большими временными нагрузками

13 .Достоинства и недостатки без балочных перекрытий.

Преимущества безбалочных перекрытий по сравнению с другими:

1) упрощается производство работ (меньше веса материалов для опалубки, стандартная опалубка)

2)уменьшается поверхность отделки перекрытия (трудоемкость отделки ниже, чем для ребристых перекрытий)

3)уменьшается расход цемента (т.к. водоцементное отношение при ребристых перекрытиях больше, чем при сплошных плитах безбалочных перекрытий, а для подвижной консистенции бетона при одинаковой прочности требуется больше цемента)

4)уменьшается общая кубатура здания, т.к. толщина безбалочного перекрытия меньше, то и высота здания меньше.

5)уменьшается прокладка трубопроводов, т.к. не требуется устройства огибов балок трубами как при ребристых перекрытиях.

6)улучшаются санитарные условия (в ребристых листах соединений балок с плитами – пыль, затруднена вентиляция, а также тени от ребер).

Недостатки:

1) Размеры пролетов ограничены

2)Прямоугольные панели безбалочных перекрытий менее экономичны,чем квадратные

3)безбалочные перекрытия,как правило, должны иметь в каждом направлении не менее 3х пролетов.

Принято считать, экономически выгодным применение безбалочных перекрытий пролетами до 5-6 м при величине полезной нагрузки 5 кН/ и более.

15Монолитные безбалочные капительные перекрытия. Состав перекрытия. Способы опирания без балочной плиты по контуру здания.

Представляют собой плиту, которая опирается на колонны, в местах сопряжения с плитой, колонны усиливают капителями для:

- создания жесткости сопряжения плиты с колонной

-обеспечение прочности плиты на продавливание по периметру капители

-уменьшение расчетного пролета плиты и более равномерного распределения моментов по ширине плиты.

Проектируют квадратной или прямоугольной равнопролетной сеткой колонн. Отношение большего пролета к меньшему при прямоугольной сетке ограничивается отношением l₂/l₁ 1.5. по контуру здания безбалочная плита может опираться:1.нанесущие стены.2.на контурные обвязки.3.консольно выступать за капители крайних колонн.

16 Монолитные без балочные без капительные перекрытия. Конструкции монолитных без балочных без капительных перекрытий.

В безбалочных безкапительных перекрытиях плита постоянной толщины опирается непосредственно на колонны каркаса и пилоны. В перекрытии с постоянной толщиной плиты имеется значительное количество излишнего материала, поэтому плиту перекрытия можно выполнить с переменной толщиной. Рисунки

Рамный каркас

В рамном каркасе основные несущие функции выполняет система колонн и ригелей, расположенных в двух направлениях. Ригели жестко соединены с колоннами и образуют пространственную систему, состоящую из плоских рам.

Рамы ¹⁾ воспринимают всю совокупность действующих на здание вертикальных и горизонтальных нагрузок и передают их фундаментам.

Усилия в плоскости дисков перекрытий возникают только при необходимости перераспределения горизонтальных нагрузок между разножесткими рамами. В нормально закомпонованных зданиях усилия невелики и свободно воспринимаются дисками перекрытий.

В монолитных ²⁾ железобетонных конструкциях жесткое соединение ригелей с колоннами дает некую экономию материалов.

Связевый каркас

В связевом каркасе основные несущие конструкции образуются системой колонн, горизонтальных дисков – перекрытий и вертикальных элементов – диафрагм (пилонов).

Роль перекрытий в системе несущих конструкций значительно возрастает. Помимо основной работы на вертикальные нагрузки перекрытия воспринимают действующие на здание горизонтальные силы и передают их диафрагмам, перераспределяют усилия между диафрагмами в зонах изменения их схемы и соотношения жесткостей, участвуют в совместной работе надземной части здания с фундаментами. При больших расстояниях между диафрагмами или между крайними диафрагмами и торцами здания усилия в плоскости перекрытий могут быть довольно большими.

Характерная особенность связевого каркаса – узлы соединения ригелей с колоннами. С точки зрения статической схемы эти узлы могли бы быть шарнирными.

Рамно-связевый каркас

Рамно-связевая система каркаса основана на сочетании рамных конструкций с диафрагмами.

Опыт проектирования зданий такой системы показывает, что системы диафрагм воспринимают 85-95% горизонтальных нагрузок и при небольшом усилении могут принять на себя все горизонтальные силы.

Применение рамно-связанных систем наиболее целесообразно при использования в несущих конструкциях стали и монолитного железобетона, и как следствие образования жестких узлов без дополнительных затрат труда.

Примечание: Предлагаемый в книге Ханджи метод расчета ориентирован на многоэтажные здания со связевым каркасом. Несмотря на это он может быть использован и при расчете рамно-связевых систем. для этого следует либо в запас прочности не учитывать работу рам и все горизонтальные нагрузки воспринимать пилонами, либо имитировать рамы пилонами эквивалентной жесткости.

20Одноэтажные здания широко распространены в промышленном строительстве. Объясняется это тем, что в их конструкциях более просто, чем в многоэтажных домах, применять большие пролеты, а путем сочетания бокового и верхнего света обеспечить равномерность освещения помещений.

Одноэтажные здания удобны при монтаже из сборных укрупненных элементов и является часто единственно возможным решением, если на полу размещают тяжелые грузы, громоздкое оборудование и если технологический процесс связан с основным перемещением материалов и изделий в горизонтальном направлении и необходимостью введения в помещение железнодорожных составов (например , в склады готовой продукции домостроительных комбинатов).

В тех случаях, когда технологическое оборудование можно размещать не только в одноэтажных, но и в многоэтажных домах (например, в главных корпусах мебельных, катушечная, спичечных фабрик, складская дрожжей в гидролизном производстве), выбор этажности зданий необходимо обосновать технико-экономическим сравнением их , поскольку многоэтажные здания имеют ряд своих преимуществ. Главное из них - экономичность строительства.

План принимают необходимой площади для оборудования, проездов, складов и т. п. Ширину пролетов принимают обычно равен 12 м при мелкосерийное производство и 18, 24, 30 же и более - в цехах с большим оборудованием, предназначенным для обработки крупных деталей и изделий.

Высоту помещений, число пролетов и конструкций принимают в зависимости от характера производства и, в частности, от размеров технологического оборудования, наличия или отсутствия кранов, от необходимого объема воздуха и т. д.

Цеха, которые отличаются от других большим выделением влаги, газа, а также пожаро-взрывоопасных, следует располагать в отдельном крыле здания или выносить в другое. Например, брагоперегонное отделения гидролизного производства как взрывоопасную (категория А) выносят в отдельный отсек; таким же образом размещают цеха древесных пластиков на фанерных заводах и т. п.

Огнеопасные и взрывоопасные производства нельзя размещать в подвальных и полуподвальных помещениях. Над взрывоопасными помещениями при отсутствии фонарей нужно устраивать легкосбрасываемые покрытия или предусматривать легкосбрасываемые панели. Световые проемы следует устраивать с переплетами, легко открываются наружу.

Прогоны подсобных производственных (вспомогательных) зданий, обычно однопролетных, принимают равными 6; 12; 18 м.

В зависимости от назначения здания строят деревянные или каменные с несущими или каркасными стенами из тех же материалов и конструкций, используемых в зданиях производственных.

Производственные здания I-III степеней огнестойкости - невысокие, небольших пролетов (9-12 м), с незначительными сосредоточенными нагрузками строят часто с несущими каменными стенами (из кирпича, всевозможных блоков, панелей). Стены усиливают в необходимых случаях в межоконных простенках внешними или внутренними пилястрами. Пилястры предусматривают также для опирания подкрановых балок.

21ей и транспорта; окна, которые обеспечивают необходимый световой режим.

Одноэтажные промышленные здания проектируют чаще всего по каркасной системе, образованной стояками (колоннами), вмонтированными в фундамент, и ригелями (фермами или балками). Специальные связи (горизонтальные и вертикальные) обеспечивают пространственную жесткость каркаса. Габариты сборных элементов для промышленных зданий унифицированы, и соответственно унифицированы габариты конструктивных элементов на основе укрупненного модуля. Пролет зданий (поперечное расстояние между колонами) принимают 12, 18, 24, 30 , 36 м и др. Высота от пола до низа несущей конструкции покрытия устанавливают кратной модулю 0,6 м (от 3,6 до 6,0 м), укрупненному модулю 1,2 м (от 6,0 до 10,8 м) и модулю 1,8 м (от 10,8 до 18,0 м).

23 Внецентренно сжатые железобетонные элементы. Примеры железобетонных конструкций, работающих на внецентренное сжатие. Как различаются железобетонные элементы по виду продольного и поперечного армирования? Усилия, действующие в сечении внецентренно сжатого элемента. Уравнения проекции сил на вертикальную ось и уравнение моментов относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры.

№6. Сжатые элементы. Расчёт внецентренно-сжатых элементов прямоугольного сечения с расчётным эксцентриситетом при симметричном армировании. Многочисленные эксперименты показали, что разрушение внецентренно-сжатых элементов происходит от ряда причин, в том числе зависит от величины эксцентриситета приложения продольной силы. При больших эксцентриситетах, когда разрушение элемента начинается с текучести арматуры у грани наиболее удаленной от продольной силы N, а только потом происходит раздавливание наиболее сжатого волокна бетона. При малых эксцентриситетах, когда все сечение может быть сжато или часть сечения сжато, а часть слабо растянута. Расчет внецентренно сжатых элементов с расчетным эксцентриситетом должен проводиться по деформированному состоянию, однако расчет по деформированной схеме довольно сложен, поэтому при определении эксцентриситета вводят коэффициент, учитывающий деформированное состояние элемента . При гибкости элемента следует учитывать влияние прогиба элемента на величину эксцентриситета, т.е. >1.

Где - условная критическая сила, определяемая по формуле СНиП Несущую способность внецентренно-сжатых элементов определяют в зависимости от величины сжатой зоны x.

Проектируя все силы на вертикальную ось, получим: При составим уравнениемоментов относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры:

К центрально-сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях, верхние пояса ферм, загруженных по узлам восходящие раскосы и стойки решетки ферм (IV.I), а также некоторые другие конструктивные элементы. В действительности, из-за несовершенства геометрических форм элементов конструкций, отклонения их реальных размеров от назначаемых по проекту, неоднородности бетона и других причин обычно центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а происходит внецентренное сжатие с так называемыми случайными эксцентриситетами.

По форме поперечного сечения сжатые элементы со случайным эксцентриситетом делают чаще всего квадратными или прямоугольными, реже круглыми, многогранными, двутавровыми-

Размеры поперечного сечения колонн определяют расчетом. В целях стандартизации опалубки и арматурных каркасов размеры прямоугольных колонн, назначают кратными 50.мм, предпочтительнее кратными 100 мм.

Чтобы обеспечить хорошее качество бетонирования, монолитные колонны с поперечными размерами менее 25 см к применению не рекомендуются

В условиях внецентренного сжатия находятся колонны одноэтажных производственных зданий, загруженные давлением от кранов ( IV.2,а), верхние пояса безраскосных ферм (рис IV.2,б), стены прямоугольных в плане подземных резервуаров, воспринимающие боковое давление грунта или жидкости и вертикальное давление от покрытия ( IV.2,e). В них действуют сжимающие силы N и изгибающие моменты М.

Расстояние между направлением сжимающей силы и продольной осью элемента ео называется эксцентриситетом. В общем случае в любом месте элемента статически определимых конструкций значение эксцентриситета определяют по выражению

где еа — случайный эксцентрицитет (подробнее см. § 1V.2). Для элементов статически неопределимых конструкций принимается ео= =M/N, но не менее еа.

Поперечные сечения внецентренно сжатых элементов целесообразно делать развитыми в плоскости действия момента.

Для сжатых элементов применяют бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, для сильно загруженных не ниже В25.

Колонны армируют продольными стержнями диаметром 12—40 мм (рабочая арматура) преимущественно из горячекатаной стали класса А-Ш и термомеханически упрочненной Ат-ШС, а также поперечными стержнями из горячекатаной стали классов А-Ш, А-П, A-I и проволоки класса B-I ( IV.3). Продольную и поперечную арматуру сжатых со случайными эксцентриситетами и внецентренно сжатых элементов объединяют в плоские и пространственные каркасы, сварные или вязаные ( IV.4, IV.5).

Насыщение поперечного сечения продольной арматурой элементов, сжатых со случайными эксцентриситетами, оценивают коэффициентом \х по формуле (III. 12) или процентом армирования (значения в 100 раз больше), где под As подразумевается суммарная площадь сечения всех продольных стержней.

В практике для сжатых стержней обычно принимают армирование не более 3 %.

Во внецентренно сжатых элементах с расчетными эксцентриситетами продольные стержни размещают вблизи коротких граней поперечного сечения элемента ( IV.5): арматуру S с площадью сечения As у грани, более удаленной от сжимающей силы, и арматуру S' с площадью сечения А$ у грани, расположенной ближе к продольной силе. Насыщение поперечного сечения вне-центренно сжатых элементов оценивают коэффициентом армирования по площади сечения рабочих стержней продольной арматуры, расположенных у одной из коротких граней. Армирование внецентренно сжатых стержней в практике составляет 0,5—1,2 % площади сечения элемента.

Если площади сечения арматуры S и S' одинаковы, армирование называют симметричным; оно предпочтительнее, чем несимметричное армирование.

Рабочие стержни в поперечном сечении колонны размещают возможно ближе к поверхности элемента с соблюдением минимальной толщины защитного слоя щ, которая по требованиям нормативов должна быть не менее диаметра стержней арматуры и не менее 20 мм (см. IV.3).

Колонны сечением до 40X40 см можно армировать четырьмя продольными стержнями (см. IV.4), что соответствует наибольшему допустимому расстоянию между стержнями рабочей арматуры; наименьшее расстояние между ними в свету допускается 50 мм, если стержни при бетонировании расположены вертикально, а при горизонтальном расположении 25 мм для нижней и 30 мм для верхней арматуры, и при всех случаях не менее размера наибольшего диаметра стержня. При расстоянии между рабочими стержнями более 400 мм следует предусматривать промежуточные стержни по периметру сечения элемента с тем, чтобы расстояние между продольными стержнями не превышало 400 мм.

Поперечные стержни ставят без расчета,-но с соблюдением требований норм. Расстояние между ними (по условию обеспечения продольных стержней от бокового выпучивания при сжатии) s (см. IV.3) должно быть при сварных каркасах не более 20с?, при вязаных — 15с?, но не более 500 мм (здесь с?— наименьший диаметр продольных сжатых стержней). Расстояния s округляют до размеров, кратных 50 мм.

Диаметр поперечных стержней dw в сварных каркасах должен удовлетворять условиям свариваемости (см. прил. IX). Диаметр хомутов вязаных каркасов должен быть не менее 5 мм и не менее 0,25с?, где d — наибольший диаметр продольных стержней. Толщина защитного слоя поперечных стержней aw должна быть не менее 15 мм.

Соединять продольные стержни по длине элемента не рекомендуется.

В местах стыков каркасов на длине перепуска стержней расстояние между поперечными стержнями должно быть не более 10с? (с? —диаметр соединяемых стержней).

Если общее насыщение элемента арматурой более 3%, то поперечные стержни необходимо устанавливать на расстоянии не более \0d и не более 300 мм.

Плоские сварные каркасы объединяют в пространственные с помощью поперечных стержней, привариваемых контактной точечной сваркой к угловым продольным стержням плоских каркасов (см. IV.5, а). Если в сварных каркасах у больших граней сечения элемента размещены промежуточные стержни, то эти стержни (принадлежащие противоположным каркасам) соединяют между собой дополнительными шпильками, устанавливаемыми по длине элемента с шагом, равным шагу поперечных стержней плоских каркасов.

В вязаных каркасах продольные стержни укрепляют хомутами на перегибах хомутов по крайней мере через один, при ширине грани не более 400 мм н числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом (см. IV.5,б).

Предварительное напряжение применяют для внецентренно сжатых элементов с большими эксцентриситетами сжимающей силы, когда изгибающие моменты значительны и вызывают растяжение части сечения, а также для элементов очень большой гибкости. Повышение трещиностойкости и жесткости элемента посредством предварительного напряжения полезно в первом случае для эксплуатационного периода, во втором для периода изготовления, транспортирования и монтажа.

Применять очень гибкие центрально-сжатые элементы нерационально, поскольку несущая способность их сильно снижается вследствие большой деформативности. Во всех случаях элементы из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях должны иметь гибкость в любом направлении, а колонны зданий

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: