С ванной сваркой арматурных выпусков

Вопрос 7. Классификация многоэтажных зданий, конструктивные схемы. Обеспечение пространственной жесткости. Конструкции сборных и монолитных ж/б перекрытий. С. 491. С. 508. С. 280.

КОНСТРУКЦИИ МНОГОЭТАЖНЫХ

КАРКАСНЫХ И ПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ

Конструкции многоэтажных промышленных здании

Конструктивные схемы зданий

Многоэтажные промышленные здания служат для размещения различных производств — цехов легкого машиностроения, приборостроения, химической, электротехнической, радиотехнической, легкой промышленности и др., а также базисных складов, холодильников, гаражей ит. п. Их проектируют, как правило, каркасными с навесными панелями стен.

Высоту промышленных зданий обычно принимают по условиям технологического процесса в пределах 3...7 этажей (при общей высоте до 40м), а для некоторых видов производств с нетяжелым оборудованием, устанавливаемым на перекрытиях, — до 12…14 этажей. Ширина промышленных зданий может быть равной 18...36 м и более. Высоту этажей и сетку колонн каркаса назначают в соответствии с требованиями типизации элементов конструкций и унификации габаритных параметров. Высоту этажа принимают кратной модулю 1,2 м, т. е. 3,6; 4,8; 6 м, а для первого этажа — иногда 7,2 м. Наиболее распространенная сетка колонн каркаса 6×6, 9×6, 12×6 м. Такие ограниченные размеры сетки обусловлены большими временными нагрузками на перекрытия, которые могут достигать 15 кН/м², а в некоторых случаях 25 кН/м² и более. Для промышленного строительства наиболее удобны многоэтажные каркасные здания без специальных вертикальных диафрагм, поскольку последние ограничивают свободное размещение технологического оборудования и производственных коммуникаций. Основные несущие конструкции многоэтажного каркасного здания — железобетонные рамы и связывающие их междуэтажные перекрытия (рис. 1). Пространственная жесткость здания обеспечивается в поперечном направлении работой много-

Рис. 1. Конструктивный план многоэтажного каркасного промышленного здания

1— поперечные рамы; 2— продольные вертикальные связи; 3 — панели перекрытий

этажных 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 (рис. 2). 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. Шарнирного соединения ригелей с колоннами в этом решении достигают установкой ригелей на консоли колонн без монтажной сварки в узлах.

Рис. 2. Вертикальные связи многоэтажного каркаса в

Продольном направлении

В зданиях с балочными перекрытиями (рис. 3) верхний этаж при наличии мостовых кранов (здания химической промышленности) компонуют из колонн, ригелей и подкрановых балок, конструктивно аналогичных применяемым для одноэтажных промышленных зданий. Ригели устанавливают на консоли колонн с применением ванной сварки выпусков арматуры и обетонированием

Рис. 3 Конструкции многоэтажных промышленных зданий

а — регулярных; б — с мостовыми кранами в верхнем этаже

стыка на монтаже. Для междуэтажных перекрытий применяют ребристые плиты шириной 1500 или 3000 мм. Плиты, укладываемые по линии колонн, служат связями-распорками, обеспечивающими устойчивость каркаса на монтаже.

В таких зданиях возможны два типа опирания плит перекрытий: на полки ригелей таврового сечения (для производства со станочным оборудованием, нагрузки от которого близки к равномерно распределенным); по верху ригелей прямоугольного сечения (главным образом, для зданий химической промышленности с оборудованием» проходящим через этажи и передающим большую сосредоточенную нагрузку на одну опору). В обоих типах опирания плит типовые ригели при пролетах 6 и 9 м имеют одинаковое сечение 800 мм и ширину ребра 300 мм.

Типовые конструкции многоэтажных промышленных зданий с балочными перекрытиями разработаны под различные временные нагрузки — 5…25 кН/м².

В зданиях с безбалочными перекрытиями (рис. 4) 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. Унификация размеров плит и капителей средних и крайних пролетов безбалочного перекрытия достигается смещением наружных самонесущих стен с оси крайнего ряда колонн на расстояние, равное половине ширины надкапительной плиты.

Рис. 4. Конструкции многоэтажных промышленных зданий с безбалочными перекрытиями

Многоэтажные промышленные здания с часто расположенными опорами при сетке колонн 6×6 или 9×6 м не всегда удовлетворяют требованиям гибкой планировки цехов, модернизации оборудования и усовершенствования производства без дорогостоящих переустройств. Поэтому применять их следует в случае больших временных нагрузок на перекрытия — более 10 кН/м².

рам. Крайние стойки ферм вверху и внизу снабжены выступами для соединения с колоннами ниже- и вышележащих этажей. Плиты перекрытий в основных этажах — ребристые; их укладывают на верхний пояс ферм. Плиты перекрытий вспомогательных этажей— пустотные или ребристые; они опираются на полки нижнего пояса ферм (рис. 5,б).

Конструкции многоэтажных рам

Многоэтажные сборные рамы. Их 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. 6,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 однопролетные одноэтажные рамы (рис. 6,в).

Рис. 6. Конструктивные схемы членения многоэтажных рам на сборные элементы

Стыки многоэтажных сборных рам, как правило, выполняют с замоноличиванием — 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 (см. рис. ниже).

Типовые ригели пролетом 6 м армируют ненапрягаемой арматурой, пролетом 9м — напрягаемой арматурой в пролете (рис. 7).Колонны высотой в два этажа армируют продольной арматурой и поперечными стержнями как внецентренно сжатые элементы (рис. 8).

А – А

Рис. 7. Армирование ригеля

Поперечной рамы пролетом 9 м

Рис. 8. Армирование колонн

Поперечной рамы

Жесткие стыки колонн многоэтажных рам воспринимают продольную силу N, изгибающий момент Ми поперечную силу Q. Арматурные выпуски стержней диаметром до 40 мм стыкуют ванной сваркой (рис. 9).При четырёх

Рис. 9. Конструкция жесткого стыка колонн

с ванной сваркой арматурных выпусков

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

арматурных выпусках для удобства сварки устраивают специальные угловые подрезки бетона длиной 150 мм; при арматурных 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 (подрезка бетона) и узкий шов между торцами элементов замоноличивают в инвентарной форме под давлением. Исследования показали достаточную прочность и надежность стыка. Описанный стык также экономичнее по расходу стали и трудоемкости в сравнении с другими стыками, устраиваемыми на сварке стальных закладных деталей.

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 нагрузок приближаются к нулю и где улучшаются условия для монтажа колонн.

Многоэтажные монолитные и сборно-монолитные рамы. Армирование ригеля многоэтажной монолитной рамы аналогично армированию главной балки монолитного ребристого перекрытия. На крайней опоре ригель жестко соединен с колонной (рис. 10,а). 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 (рис. 10,б).

Рис. 10. Армирование узлов монолитной многоэтажной рамы

1 — хомуты; 2 — каркасы ригеля; 3 — каркас колонны; 4 — стык арматуры колонны

Сборно-монолитные рамы выполняют с жесткими узлами. Ригель таврового сечения имеет выступающие вверху хомуты и открыто расположенную верхнюю опорную арматуру (рис. 12,а). Поверх ригеля уложены ребристые плиты с зазором между их торцами 120 мм. 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 плит ригель может иметь выступающие полочки (рис. 12,б).После монтажа сборных элементов, укладки и сварки опорной арматуры ригеля заполняют бетоном полости между плитами, а также зазоры между торцами ригеля и колонной, чем достигается замоноличивание рамы. При этом ригели благодаря совместной работе с плитами работают как тавровые сечения.

Рис. 12. Конструкция узлов сборно-монолитной многоэтажной рамы

а— до замоноличивания; б— после замоноличивания; 1 — монтажные стыки арматуры; 2 — коротыш; 3 — опорный стержень; 4 — зона добетонирования

Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 482; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!