- •Принципы компоновки жбк зданий. Конструктивные схемы. Деформационные швы.
- •Требования типизации и унификации сборных жбк и конструктивных схем зданий. Укрупнение элементов.
- •Технологичность сборных элементов. Изменение их расчетной схемы в процессе транспортирования и монтажа.
- •Стыки и концевые участки сборных ж/б элементов.
- •Классификация плоских перекрытий.
- •Сборные балочные перекрытия. Компоновка конструктивной схемы перекрытия.
- •Проектирование сборных плит перекрытия: пустотных, ребристых.
- •Сущность расчета статически неопределимых жбк с учетом перераспределения усилий.
- •Определение изгибающих моментов в статически неопределимых балках в предельном равновесии: статическим способом; кинематическим способом.
- •Расчет и конструирование сборного неразрезного ригеля с учетом характера эпюры моментов. Построение эпюры материалов.
- •Расчет коротких консолей колонн на действие изгибающего момента и поперечной силы.
- •Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами. Конструктивная схема перекрытия.
- •Расчет и конструирование плиты ребристого монолитного перекрытия с балочными плитами.
- •Расчет и конструирование второстепенной балки ребристого монолитного перекрытия.
- •Расчет и конструирование главной балки ребристого монолитного перекрытия.
- •Монолитные ребристые перекрытия с плитами, опертыми по контуру. Конструктивная схема, расчет и конструирование.
- •Особенности расчета и конструирования балочных сборно-монолитных перекрытий.
- •Сборные безбалочные перекрытия. Конструктивные решения. Особенности расчета.
- •Монолитные безбалочные перекрытия. Конструктивные решения. Расчет на полосовую и сплошную нагрузку.
- •Конструирование монолитных безбалочных перекрытий.
- •Особенности конструктивных решений безбалочных сборно-монолитных перекрытий.
- •Железобетонные фундаменты. Типы фундаментов, их конструктивные решения.
- •Отдельные фундаменты под колонны. Конструкции сборных и монолитных фундаментов.
- •Расчет центрально нагруженных отдельных фундаментов под колонны.
- •Особенности расчета внецентренно нагруженных отдельных фундаментов под колонны.
- •Ленточные фундаменты под несущими стенами.
- •Ленточные фундаменты под рядами колонн.
- •Сплошные фундаменты.
- •Конструктивные схемы одноэтажных каркасных производственных зданий. Компоновка, деформационные швы, мостовые краны.
- •Конструкции поперечных рам одноэтажных каркасных производственных зданий.
- •Обеспечение пространственной жесткости одноэтажных каркасных производственных зданий. Вертикальные и горизонтальные связи.
- •Подкрановые балки. Особенности расчета и конструирования.
- •Расчетные схемы и нагрузки, действующие на каркас одноэтажного производственного здания.
- •Пространственная работа каркаса одноэтажного промздания при крановых нагрузках.
- •Определение усилий в колоннах одноэтажного каркасного промышленного здания.
- •Особенности определения усилий в двухветвевых колоннах.
- •Особенности расчета и конструирования коротких консолей колонн.
- •Конструкции покрытия одноэтажных каркасных производственных зданий. Ребристые плиты. Плиты типа «2т», «п», кжс и другие. Их конструкция, особенности расчета.
- •Балки покрытий. Особенности расчета. Конструирование.
- •Сведения о конструкциях ферм. Расчет и проектирование.
- •Расчет и конструирование опорных и промежуточных узлов фермы.
- •Подстропильные конструкции.
- •Арки в покрытиях одноэтажных зданий. Особенности проектирования.
- •Конструирование и расчет монолитных железобетонных рам одноэтажных каркасных зданий.
-
Сведения о конструкциях ферм. Расчет и проектирование.
Железобетонные фермы применяют при пролетах 18, 24 и 30 м и шаге 6 или 12 м. В железобетонных фермах в сравнении со стальными расход металла почти вдвое меньше, но трудоемкость и стоимость изготовления немного выше. При пролетах 36 м и больше, как правило, применяют стальные фермы.
При скатных, малоуклонных и плоских покрытияхприменяют железобетонные фермы, отличающиеся очертанием поясов и решетки и имеющие различные технико-экономические показатели. Различают следующие основные типы ферм: сегментные с верхним поясом ломаного очертания и прямолинейными участками между узлами; арочные раскосные с редкой решеткой и верхним поясом плавного криволинейного очертания;арочные безраскосные с жесткими узлами в примыкании стоек к поясам и верхним поясам криволинейного очертания;полигональные с параллельными поясами или с малым уклоном верхнего пояса трапециевидного очертания;полигональные с ломаным нижним поясом.
Высоту ферм всех типов в середине пролета обычно принимают равной 1/7... 1/9 пролета. Панели верхнегопояса ферм, за исключением арочных раскосных, проектируют размером 3 м с тем, чтобы нагрузка от плиты покрытия передавалась в узлы ферм и не возникал местный изгиб. Нижний растянутый пояс ферм всех типов и растянутые раскосы ферм некоторых типов проектируют предварительно напряженными с натяжением арматуры, как правило, на упоры.
Наиболее благоприятное очертание по условию статической работы имеют сегментные и арочные фермы, так как очертание их верхнего пояса приближается к кривой давления. Решетка этих ферм слабо работающая (испытывающая незначительные усилия), а высота на опорах сравнительно небольшая, что приводит к снижению массы фермы и уменьшению высоты наружных стен. В арочных раскосных фермах изгибающие моменты от внеузловогозагружения верхнего пояса уменьшаются благодаря эксцентриситету продольной силы, вызывающему момент обратного знака, что позволяет увеличить длину панели верхнего пояса и сделать решетку более редкой. В арочных безраскосных фермах возникают довольно большие изгибающие моменты в стойках, поясах и для обеспечения прочности и трещиностойкости появляется необходимость в дополнительном армировании. Однако эти фермы несколько проще в изготовлении, удобнее в зданиях с малоуклонной или плоской кровлей и при использовании межферменного пространства для технологических коммуникаций (при устройстве дополнительных стоечек над верхним поясом). Полигональные фермы с ломаным очертанием нижнего пояса более устойчивы на монтаже и не требуют специальных креплений, так как их центр тяжести расположен ниже уровня опор.
Полигональные фермы с параллельными поясами или малым уклоном верхнего пояса имеют некоторое экономическое преимущество в том отношении, что при плоской кровле создается возможность широко применять средства механизации кровельных работ.
Для ферм всех типов уменьшение размеров сечений и снижение общей массы достигается применением бетонов высоких классов (В30...В50) и высоким процентом армирования сечений поясов.
Ширину сечения поясов ферм из условий удобства изготовления принимают одинаковой. При шаге ферм 6 м ее принимают 200...250 мм, а при шаге ферм 12 м —300...350 мм.
Армирование нижнего растянутого пояса необходимо выполнять с соблюдением расстояний в свету между напрягаемыми стержнями, канатами и спаренной проволокой, что обеспечивает удобство укладки и уплотнения бетонной смеси. Вся растянутая арматура должна быть охвачена замкнутыми конструктивными хомутами, устанавливаемым с шагом 500 мм.
Верхний сжатый пояс и решетки армируют ненапрягаемой арматурой в виде сварных каркасов. Растянутые элементы решетки при значительных усилиях выполняют предварительно напряженными.
В узлах железобетонных ферм для надежной передачи усилий от одного элемента к другому создают специальные уширения — вуты, позволяющие лучше разместить и заанкерить арматуру решетки. Узлы армируют окаймляющими цельногнутыми стержнями диаметром 10... 18 мм и вертикальными поперечными стержнями диаметром 6...10 мм с шагом 100 мм, объединенными в сварные каркасы. Арматуру элементов решетки заводят в узлы, а растянутые стержни усиливают на конце анкерами в виде коротышей, петель, высаженных головок. Надежность заделки проверяют расчетом.
Опорные узлы ферм армируют дополнительной продольной ненапрягаемой арматурой и поперечными стержнями, обеспечивающими надежность анкеровки растянутой арматуры нижнего пояса и прочность опорного узла по наклонному сечению. Кроме того, чтобы предотвратить появление продольных трещин при отпуске натяжения арматуры, ставят специальные поперечные стержни, приваренные к закладным опорным листам, и сетки.
Расчет ферм выполняют на действие постоянных и временных нагрузок — вес покрытия и фермы, нагрузки от подвесного транспорта. Вес покрытия считаетсяприложенным к узлам верхнего пояса, а нагрузки от подвесного транспорта — к узлам нижнего пояса. В расчете учитывают неравномерноезагружение снеговой нагрузкой у фонарей и по покрытию здания. Учитывают также невыгодное для элементов решетки загружение одной половины фермы снегом и подвесным транспортом.
В расчетной схеме раскосной фермы при определении усилий принимают шарнирное соединение элементов поясов и решетки в узлах. В расчетах прочности влиянием жесткости узлов фермы на усилия в элементах поясов и решетки ввиду малости можно пренебречь. При определении изгибающих моментов от внеузловой нагрузки верхний пояс рассматривают как неразрезную балку, опорами которой являются узлы.
Прочность сечений поясов и решетки рассчитывают по формулам для сжатых и растянутых элементов. Сжатые элементы в плоскости фермы и из плоскости фермы имеют различную расчетную длину.
Расчет трещиностойкости растянутого пояса раскосной фермы необходимо выполнять с учетом изгибающих моментов, возникающих вследствие жесткости узлов. Эти моменты в фермах со слабо работающей решеткой достаточно точно могут быть определены из рассмотрения нижнего пояса как неразрезной балки с заданными осадками опор. Последние находят по диаграмме перемещений стержней фермы.
Расчет фермы выполняют также на усилия, возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже.
В расчетной схеме безраскосной фермы в расчетах прочности и трещиностойкости принимают жесткое соединение поясов и стоек в узле. Усилия М,Q, N определяют как для статически неопределимой системы с замкнутыми контурами. Здесь возможны как строгие, так и приближенные способы расчета.