Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ответы по ЖБК 1-22 вопрос

.docx
Скачиваний:
182
Добавлен:
26.02.2016
Размер:
757.15 Кб
Скачать

13. Монолитные безбалочные перекрытия. Конструктивные схемы. Расчет и конструирование безбалочных перекрытий.

Безбалочное монолитное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно на ко­лонны с капителями. Устройство капите­лей вызывается конструктивными соображениями, с тем чтобы создать достаточную жесткость в месте сопряже­ния монолитной плиты с колонной, обеспечить прочность плиты на продавливание по периметру капители, умень­шить расчетный пролет безбалочной плиты и более рав­номерно распределить моменты по ее ширине. Безбалочные перекрытия проектируют с квадратной или прямоугольной равнопролетной сеткой колонн. Толщину монолитной безбалочной плиты находят из условия достаточной ее жесткости h=1/32 ...1/35h, где h — размер большого пролета при прямоугольной сетке колонн; Безбалочное перекрытие рассчитывают по методу пре­дельного равновесия. Для безбалочной плиты опасными (расчетными) загружениями являются: полосовая нагрузка через пролет и сплошная по всей площади. По контуру зда­ния безбалочная плита может опираться на несущие сте­ны. Особенности конструктивных решений безбалочных сборно-монолитных перекрытий. В безбалочных сборно-монолитных перекрытиях осто­вом для монолитного бетона служат сборные элемен­ты — надколонные и пролетные панели. Одно из возможных решений состоит в том, что капи­тели на монтаже временно крепят к колоннам съемными хомутами. На капителях колонн в двух взаимно перпендикуляр­ных направлениях укладывают надколонные плиты тол­щиной 50...60 мм; в центре — пролетную плиту такой же толщины, опертую по контуру. Сборные плиты — пред­варительно напряженные, армированные высокопрочной арматурой. В целях создания неразрезности в местах действия опорных моментов уложена верхняя арматура в виде сварных сеток. При расчете используют след.методы: 1)упрощенный (приближенный) метод – надколонные плиты рассм-ся как неразрезная балка с учетом перераспределения усилий. Опорные и пролетное моменты: М1=М2=qL2/16/. Пролет плиты рассм-ся как плиты опертые по контуру: M=qL2/27. 2) метод предельного равновесия - При загружении полосовой нагрузки для случая излома отдельной полосы с образованием 2х звеньев, соединенных тремя линейными шарнирами

14. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ФУНДАМЕНТОВ НЕГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ. ОТДЕЛЬНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ КОЛОНН: КОНСТРУКЦИИ СБОРНЫХ И МОНОЛИТНЫХ ФУНДАМЕНТОВ. Существует несколько признаков, по которым классифицируют фундаменты. По условиям изготовления различают фунда-менты монолитные, возводимые непосредственно на месте строительства, и сборные, монтируемые из отдельных заранее изготовленных элементов. По условиям работы фундаменты подразделяют на жесткие, воспринимающие в основном сжимающие усилия, и гибкие, при работе которых образуются деформации изгиба, влияющие на распределение давления по подошве.

По форме фундаменты можно отнести к следующим основным типам: ленточные, отдельные, сплошные и массивные. Конструкции сборных фундаментов.

В зависимости от размеров сборные фундаменты ко­лонн выполняют цельными и составными. Их выполняют из тяжелых бетонов классов В15...В25, уста­навливают на песчано-гравийную уплотненную подготов­ку толщиной 100 мм. В фундаментах предусматривают арматуру, располагаемую по подошве в виде сварных сеток. Минимальную толщину защитного слоя арматуры принимают 35 мм. Если под фундаментом нет подготовки, то защитный слой делают не менее 70 мм.

Сборные колонны заделывают в специальные стаканы фундаментов. Глубину заделки d принимают равной 1... 1,5 большему размеру поперечного сечения ко­лонн. Толщина нижней плиты гнезда должна быть не менее 200 мм. Зазоры между ко­лонной и стенками стакана принимают следующими: по­низу — не менее 50 мм, поверху — не менее 75 мм. При монтаже колонну устанавливают в стакан с помощью подкладок и клиньев, после чего зазоры заполняют бетоном.

Конструкции монолитных фундаментов

Монолитные отдельные фундаменты устраивают под сборные и монолитные каркасы зданий и сооружений. Типовые конструкции монолитных фундаментов, сопря­гаемых со сборными колоннами, разработаны под уни­фицированные размеры (кратные 300 мм): площадь по­дошвы — (1,5х1,5) ...(6x5,4) м, высота фундамента — 1,5; 1,8; 2,4; 3; 3,6 и 4,2 м. В фундаментах приняты: удлиненный подколонник, армированный простран­ственным каркасом; фундаментная плита с отношением размера вылета к толщине до 1 :2, армированная двой­ной сварной сеткой; высоко размещенный армированный подколонник.

15. Расчет центрально и внецентренно нагруженных фундаментов. Конструирование. Центрально-нагруженные фундаменты. Необходимая площадь подошвы центрально-нагруженного фундамента при предва-рительном расчете A=ab=Nn/(R-γm*d). Если нет особых требований, то центрально-нагружен­ные фундаменты делают квадратными в плане или близ­кими к этой форме. Минимальную высоту фундамента с квадратной подошвой определяют условным расчетом его прочности на продавливание в предположении, что оно может проис­ходить по поверхности пирамиды, боковые стороны кото­рой начинаются у колонн и наклонены под углом 45°. Это условие выражается формулой (для тяжелых бето­нов) P≤Rbt*h0*um. Продавливающую силу принимают согласно расчету по первой группе предельных состояний на уровне верха фундамента за вычетом давления грунта по площади основания пирамиды продавливания: P=N-A1*p. p=N/A1; A1=(hc+2h0)(bc+2h0)

Особ-ти расчета внецентр-но нагруж-ых отдельных фунд-ов под колонны.

Внецентренно нагруженные фундаменты. Их целесообразно выполнять с прямоугольной подошвой, вытяну­той в плоскости действия момента. Предварительно крае­вые давления под подошвой фундамента в случае одноосного внецентренного загружения опреде­ляют в предположении линейного распределения давле­ния по грунту в направлении действия момента по фор­мулам:

16. Ленточные фундаменты под несущими стенами и рядами колонн: особенности расчета и конструирования. Перекрестные ленточные фундаменты. Сплошные фундаменты, общие сведения.

Под несущими стенами ленточные фундаменты вы­полняют преимущественно сборными. Они состоят из блоков-подушек и фундаментных блоков. Бло­ки-подушки могут быть постоянной и переменной тол­щины, сплошными, ребристыми, пустотными. Укладыва­ют их вплотную или с зазорами. Рассчитывают только по­душку, выступы которой работают как консоли, загруженные реактивным давлением грунта р (без учета массы веса и грунта на ней). Сечение арматуры подушки подбирают по моменту:

где l — вылет консоли

Толщину сплошной подушки h устанавливают по рас­чету на поперечную силу Q=pl, назначая ее такой, что­бы не требовалось постановки поперечной арматуры. Ленточные фундаменты под рядами колонн.

Ленточные фундаменты под рядами колонн возводят в виде отдельных лент продольного или поперечного (от­носительно рядов колонн) направления и в виде перекре­стных лент. Ленточные фундаменты могут быть сборными и монолитными.

Ленты армируют сварными или вязаными каркасами. Верхние про­дольные стержни сварных каркасов рекомендуется укреп­лять на всем протяжении в горизонтальном направлении сварными сетками. Перекрестные ленточные фундаменты.

Расчет перекрестных балок на упругом основа­нии с коэффициентом пос­тели значительно проще; в этом случае в дополне­ние' к изложенному выше возникает задача о расче­те узла, состоящего из же­сткого подколонника и четырех длинных балок . Моменты и усилия в узле определяют по формулам, аналогич­ным; при одина­ковой жесткости длинных балок. Сплошные фундаменты. Сплошные фундаменты бывают: плитными безбалоч­ными, плитно-балочными и коробчатыми. Наибольшей жесткостью обладают коробчатые фунда­менты. Сплошными фундаменты делают при особенно больших и неравномерно распределенных нагрузках. Конфигурацию и размеры сплошного фундамента в пла­не устанавливают так, чтобы равнодействующая основ­ных нагрузок от сооружения проходила в центре по­дошвы. Безбалочные фундаментные плиты армируют свар­ными сетками. Сетки принимают с рабочей арматурой в одном направлении; их укладывают друг на друга не более чем в четыре слоя, соединяя без нахлестки в нера­бочем направлении и внахлестку без сварки — в рабочем направлении. Верхние сетки укладывают на каркасы под­ставки. Плитно-балочные сплошные фундаменты армируют сварными сетками и каркасами.

17. Каменные и армокаменные конструкции, общие сведения. Виды каменных и армокаменных конструкций. Область применения.

Виды каменных конструкций. Каменная кладка представляет собой неоднород-ное тело, состоящее из камней, вертикальных и горизонталь­ных швов, заполненных раствором. Кам.конст-ции широко прим-ся в ЗиС различного назнач-я в кач-ве наружных и внутренних стен, столбов, фундаментов и т.д.

Достоинством каменных конструкций является долговечность, прочность, огнестойкость, хорошая тепло и звукоизоляция, относительно низкая себестоимость. К недостаткам можно отнести относительно большая масса и высокая трудоемкость. По конструктивному решению каменную кладку разделяют на: -сплошную — из кирпича или камней правиль­ной формы; -облегченную, состоящую из несущих кирпичных слоев и утеплителя, располагаемого внутри;

-с облицовкой керамическими плитками, кирпичом или камнями; -из крупных блоков.

Каменные материалы классифицируются по следующим признакам: по происхождению – природные и искусственные, по размерам – крупные блоки (камни) высотой более 500 мм, мелкоштучные блоки (камни) высотой до 200 мм, и кирпич высотой до 100 мм (65, 88, 103 мм) ВИДЫ АРМОКАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИИ:

Для повышения несущей способности кам.конст-ции армируют: поперечной арматурой в виде сеток, уклад-мых в гориз-х швах кладки; продольной арматурой, устан-мой внутри кладки или с внешней стороны в слое раствора и соед-ный поперечными хомутами. Продольное армирование. Цель продольного армирования каменных конструкций – повысить сопротивляемость кладки растягивающим усилиям и обеспечить монолитность и устойчивость отдельных конструкций и всего сооружения в целом. Марку раствора в целях защиты арматуры применяют не ниже 50. Для армирования кладки применяют арматурную сталь классов A-I… A-III и обыкновенную арматурную холоднотянутую проволоку класса Вр-I. Сетчатое армирование получило наибольшее распространение, т.к. просто в производстве работ и эффективно применяется в кирпичных столбах и простенках малой гибкости l0/h ≤ 15 при небольших эксцентриситетах ео ≤ 0,17. Усиление каменных сжатых элементов поперечным армированием происходит благодаря тому, что арматурные стержни, работая на растяжение, препятствуют расширению кладки в поперечном направлении, повышая ее несущую способность.

Поперечную арматуру применяют в виде прямоугольных сеток и сеток типа «зигзаг» из сталей классов A–I и Bp-I. Прямоугольные сетки требуют для своей укладки большой толщины шва применяются при диаметре проволоки 3…6мм.

18. Нормативные и расчетные сопротивления кладки. Модули упругости и деформации. Упругая характеристика кладки.

Для получения расчетных характеристик R нормативное характеризуется рядом коэффициентов: R=RH*γ RH – нормативное значение прочности, кгс/см2

γc = 0,8 при F ≤ 0,3м2 (площадь столба или простенка), γc = 0,6 при круглом сечении

γc = 0,9 блоки и камни из силикатных …, γc = 1,1 крупные блоки и камни из тяжелого бетона… Прочностные характеристики кладки: Rt – сопротивление осевому сжатию; Rtb – сопротивление растяжению при изгибе; Rsq – сопротив-ление срезу; Rtwсопротивление главным растягивающим усилиям при изгибе.

Модуль упругости и деформаций:. Деформативность кладки характеризуется модулем упругости E0=α*Ru (E0 = tgφ0 – для армированной кладки), где α – упругая хар-ка кладки, зависящий от вида кладки и марки раствора; Ru = k*R, где k – коэф-нт, зависящий от вида кладки и равный 2 для кладки из кирпича и камней всех видов. При более высоких напряжениях модуль деформаций – величина перемен-ная и для каждого напряжения выражается тангенсом угла наклона в данной точке кривой «σ – ε». Для упрощения расчета принимают значение секущего модуля деформации E = σ/ε = tgφ1. В соответствии с нормами величина модуля дефор-мации кладки Е при расчете конструкций по прочности определяется по формуле Е = 0,5Е0. При опред-ии деформ-ии кладки от продольных или поперечных сил, природа колебаний каменных к-ий, жесткости модуль деформаций принимается равным Е = 0,8Е0.

19)Расчет по несущей способности центрально сжатых и внецентренно сжатых элементов каменных консрукций.

Расчет каменной кладки на центральное сжатие

На центральное сжатие работают внутренние несущие столбы каменных зданий.

Расчет элементов неармированных каменных конструкций при центральном сжатие:

σ =N/(mg·φ·A) ≤ (R·γc)/γn, где N — расчетная продольная сила; γc – коэфф-т условия работы кладки; γn – коэфф-т надежности по нагрузке; Rрасчетное сопротивление сжатой кладки; А площадь сечения элемента; тgкоэфф-т, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле: , где Ngрасчетная продольная сила от длительных нагрузок;

Расчет каменной кладки на внецентренное сжатие.

Внецентренное сжатие основной случай работы каменных конструкций. Расчет внецентренно сжатых неармированных элементов каменных конструкций: σ =N/(mg·φ1·A·ω) ≤ (R·γc)/γn, где Аc — площадь сжатой части сечения, определяем из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения расчетной продольной силы:

Аc = A, где A — площадь сечения элемента; h — высота сечения в плоскости действия изгибающего момента; e0 — эксцентриситет расчетной силы N относительно центральной точки сечения; где  — коэф-т продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента

20. Расчет изгибаемых и центрально растянутых эл-в каменных конструкций. Расчет прочности изгибаемых элементов.

Проектирование неармированных конструкций, работающих на изгиб, допускается только для кладок, работающих по перевязанному сечению. К таким конструкциям относятся подпорные стенки с вертик-ми контрфорсами, стены зд-я между колоннами и т.п. Расчет сечений производят на действие изгибающего момента М и поперечной силы Q. При этом кладку условно рассматривают как упругий материал. Тогда по аналогии с известными положениями сопротивления мат-лов расчетные формулы примут вид:

1)При действии изгибающего момента M≤Rtb*W, где Rtb – расчетное сопротивление кладки растяжению по перевязанному шву; W – момент сопротивления кладки упругой ее работе;

2)При действии поперечной силы: Q≤Rtw*b*z, где Rtw – расчетное сопротивление кладки главным растягивающим напряжениям при изгибе, численно равное Rtb; b – ширина сечения; z – плечо внутренней пары, для прямоугольного сечения z=2h/3

Расчет по деформациям растянутых поверхностей каменных конструкций из неармированной кладки производится по формулам:

1)При осевом растяжении: N≤E*A*εu

2)При внецентренном сжатии: N≤E*A*εu/((A(h-y)/I)-1), где Е – модуль деформаций кладки Е=0,8Е0; εu – предельная деформация кладки, при к-й еще не происходит появление трещин; назнач-ся в завис-ти от вида штукатурки; I – момент инерции сечения; (h-y) – расстояние отцентра тяжести сечения до наиболее удаленной растянутой грани.

21. Элементы армокаменных конструкций. Элементы с сетчатым армированием: конструктивные особенности, процент армирования.

Для повышения несущей способности каменные конструкции армируют: поперечной арматурой в виде сеток, укладываемых в горизонтальных швах кладки; продольной арматурой , устанавливаемой внутри кладки и ли с внешней стороны в слое раствора и соединенной поперечными хомутами.

Сетчатое армирование получило наибольшее распространение, т.к. просто в производстве работ и эффективно применяется в кирпичных столбах и простенках малой гибкости l0/h ≤ 15 при небольших эксцентриситетах ео ≤ 0,17. Усиление каменных сжатых элементов поперечным армированием происходит благодаря тому, что арматурные стержни, работая на растяжение, препятствуют расширению кладки в поперечном направлении, повышая ее несущую способность.

Поперечную арматуру применяют в виде прямоугольных сеток и сеток типа «зигзаг» из сталей классов A–I и Bp-I. Прямоугольные сетки требуют для своей укладки большой толщины шва применяются при диаметре проволоки 3…6мм. Сетки «зигзаг» укладывают в двух смежных горизонтальных швах так, чтобы направление стержней в них было взаимно перпендикулярным. Две такие сетки равноценны одной прямоугольной, наибольший диаметр проволоки в них 8мм. Расстояние между стержнями (с1 и с2) д.б. не более 12 см и не менее 3 см. С увеличением расстояния между сетками по высоте кладки s эффективность их работы падает, поэтому сетки укладывают не реже чем через 5 рядов кладки из обыкновенного кирпича или 40см для других видов камней. Степень насыщения кладки сетчатой арматурой характеризуется процентом μ армирования кладки по объему. Для сеток с квадратными ячейками для арматуры сечением Ast с размером ячейки с

μ = (2Ast)/(cs)*100%.

Минимальный процент армирования μ = 0,1%, максимальный μ = 1,0%.марка раствора для армокаменных конструкций д.б. не ниже 50.

22. Расчет по несущей способности армокаменных конструкций при центральном и внецентренном сжатии. Эл-ты с продольным армированием: конструктивные особенности.

Расчет элементов с сетчатым армированием при центральном сжатии следует производить по формуле N ≤ mg φRsk A, где N — расчетная продольная сила; φ – коэф.продольного изгиба Rsk ≤ 2R — расчетное сопротивление при центральном сжатии для армированной кладки из кирпича при растворе марки 25 и выше Rsk=R1+2μRs/100 Элементы с сетчатым армированием выполняются на растворах марки не ниже 50 при высоте ряда кладки не более 150 мм. Расчет внецентренно сжатых элементов с сетчатым армированием при малых эксцентриситетах, следует производить по формуле N ≤ mg φ1 Rskb Ac w. Продольное армирование кладки применяют при внецентренном сжатии с большими эксцентриситетами для восприятия растягивающих усилий в изгибаемых элементах, а также для повышения прочности и устойчивости тонких стен. При продольном армировании арматура укладывается снаружи под слоем цементного раствора или в штрабе кладки с заполнением мелкозернистым бетоном. Процент армирования в сжатой зоне назначается в пределах 0,2%<u<2% от всей площади сечения, в растянутой зоне – не менее 0,05. Продольное армирование выполняют аналогично армированию железобетонных конструкций. Различают внутреннее и внешнее продольное армирование. Продольные стержни связывают хомутами, устанавливаемыми в швах кладки. Арматура, при продольном армировании, располагается внутри вертикальных швов кладки, либо снаружи (под штукатурным слоем), либо в штрабе (с последующей заделкой раствором). Обеспечивая устойчивость, как отдельных частей, так и здания в целом, продоль-ное армирование противодействует растягивающим усилиям. Применяется при больших эксцентриситетных нагрузках, в изгибаемых элементах конструкции, для усиления тонких стен и особенно важно в сейсмоопасных районах. Для повышения несущей способности кладки, так же применяют усиление стальными или железобетонными конструкциями. Такое армирование носит название комплексной конструкции и, в основном, находит применение в промышленном строительстве. 

24. Конструктивные схемы многоэт-х пром-х каркасных зд-й, обеспечение пространственной жесткости.

Многоэтажные произв-ные каркасные зд-я с балочными перекрытиями получили широкое распр-ние в химической, радиотехнической и других отраслях промышленности. По этой схеме строят также многие общественные зд-я.

Увеличение числа этажей сказывается главным образом на усилении сечения колонн и вертикальных связевых диафрагм нижних этажей, что меньше влияет на затраты материалов и общую стоимость зд-я, чем увеличение толщины несущих панелей в бескаркасных зд-ях. В каркасных зд-ях целесообразно гориз-ные нагрузки передавать ядру жесткости из монолитного жб. Каркас зд-я привязывают к ядру жесткости и он воспринимает только верт-ные нагрузки.

Многоэтажные зд-я с безбалочными перекрытиями сооружают на предприятиях пищевой промышленности и других производствах с повышенными требованиями к чистоте помещений. Наиболее экономичны многоэтажные зд-я с укрупненной сеткой колонн (6×12; 6×18; 12×12м), т.к. они обеспечивают быструю и рациональную перестройку технологии производства. В многоэт-х произв-ных зд-ях целесообразно применять предвар-но напряженные ригели с внешним армированием. В целях созд-я гибкой планировки цехов, модернизации и усоверш-ния производства в последнее время все шире внедряют в стр-во многоэт-е производственные зд-я с техническими этажами и пролетами междуэт-х перекрытий до 36 м. Основные несущие конструкции многоэтажного каркасного зд-я — жб рамы и связывающие их междуэт-е перекрытия. Пространственная жесткость зд-я обеспеч-ся в поперечном направлении работой многоэтажных 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. 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.

25. Рамные и рамно-связевые системы каркасов.

По способу восприятия нагрузки и статической работе каркасы бывают: рамные, рамно-связевые и связевые.

Рамная система с жёсткими узлами воспринимает вертикальную и горизонтальную нагрузки. Жёсткость и устойчивость обеспечиваются только элементами каркаса.

В рамно-связевых каркасах горизонтальная нагрузка воспринимается в основном вертикальными диафрагмами жёсткости и только частично каркасом. Пространственная жёсткость зд-я обеспечивается совместной работой элементов рам горизонтальных дисков перекрытия и вертикальными диафрагмами жёсткости.

26. Конструкции универсальных промышленных зд-й. конструкции многоэт-х сборных рам, стыки эл-в (26.1). При современных темпах развития промышленности наиболее целесообразны здания, легко приспособляе-мые к изменениям технологии производства или позволяющие размещать в них различные производства без нарушения архитектурно­строительной основы.

Главной особенностью универсальных зданий является укрупненная сетка колонн. Более крупная сетка колонн облегчает процесс модернизации оборудования (или перестановку его), дает возможность организовывать технологический поток вдоль или поперек пролетов, улучшать условия труда в цехах, а в отдельных случаях снижать стоимость зданий. Исходным фактором при выборе сетки колонн является степень требуемой технологической маневренности производства, которая зависит от габаритов оборудования и выпускаемых изделий. По степени гибкости одноэтажные универсальные здания можно разделить на три группы: здания малой гибкости — с сеткой колонн 12X12 и 12X18 м, здания средней гибкости — с сеткой колонн 12x24, 18X18 и 18X24 м и здания большой гибкости—с сетками колонн 12X36, 60X60 м и более. В многоэтажных универсальных зданиях сетка колонн принимается 6X9, 12Х18 м и более. В отличие от обычных, универсальные здания оборудуют преимущественно подвесным транспортом. Мостовые краны, широко применяемые в обычных цехах, могут передвигаться лишь вдоль пролетов, а поэтому в большинстве случаев они не приемлемы для универсальных зданий, одним из свойств которых является возможность организа-ции технологического потока в двух взаимно перпендикулярных направлениях.Применение подвесного транспорта взамен мостовых кранов приводит к экономии материалов и снижению стоимости здания. В универсальных зданиях целесо-образно применять и напольный транспорт. В обычных зданиях под технологи-ческое оборудование предусматриваются индивидуальные фундаменты, и перестанов-ка оборудования сопряжена с трудоемкими и дорогими работами по переустрой-ству фундаментов. В универсальных зданиях целесообразнее предусматривать сплошную фундаментную плиту, которая позволяет располагать оборудова-ние в любом месте плана. Фундаментные плиты можно выполнять из монолитного или сборно­монолитного железобетона. В них предусматривают часто расположен-ные отверстия для анкеровки оборудования. Толщина плиты определяется расче-том и находится в пределах 150—300 мм. Замена индивидуальных фундаментов под оборудование и колонны сплошной плитой позволяет уменьшить объем работ нулевого цикла, эффективнее использовать строитель-ные механизмы, тогда как расход бетона обычно увеличивается незначительно.

26.1. Конструкции многоэтажных сборных рам, стыки элементов.

Многоэтажные сборные рамы членят на отдельные элементы, изготовляемые на заводах и полигонах, с со­блюдением требований технологичности изготовления и монтажа конструкций. Чтобы сохранить монолитность узлов и уменьшить число типов сборных элементов, многоэтаж­ные рамы в некоторых случаях членят на отдельные однопролетные одноэтажные рамы. Стыки многоэтажных сборных рам, как правило, вы­полняют жесткими. При шарнирных стыках уменьшается общая жесткость здания и снижается сопротивление де­формированию при горизонталь-ных 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 9м — напрягаемой арматурой в пролете. Колонны высотой в два этажа армируют продольной арматурой и поперечными стержнями как внецентренно сжатые элементы. 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. 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. Многоэтажные монолитные и сборно-монолитные рамы. Армирование ригеля многоэтажной монолитной рамы аналогично армированию главной балки монолитного ребристого перекрытия, за исключением крайней опоры, где ригель жестко соединен с колонной. 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. Монолитные рамы больших пролетов и с большой вы­сотой этажей целесообразно армировать несущими арма­турными каркасами. Сварные каркасы для каждого пролета ригеля собирают в один пространственный каркас, связанный поверху и по­низу горизонтальными связями. Арматурный каркас колонны изготовляют в виде пространственного каркаса, образованного из продольных стержней, хомутов и попе­речных связей, расположенных по боковым граням. Сборно-монолитные рамы также выполняют с жест­кими узлами.

27. Конструктивные схемы многоэтажных гражданских зданий, элементы и узлы. Практические методы расчета многоэтажных рам на вертикальные и горизонтальные нагрузки.

Расчет рам на вертикальные нагрузки. Если многоэтажные многопролетные рамы каркасных зданий имеют равные пролеты (или отличающиеся до 20%), одинаковую высоту этажей, а так же одинаковую нагрузку ярусам, то все узлы стоек таких рам, расположенных на одной вертикали, получают примерно равные углы поворота, в результате возникают равные узловые моменты с нулевыми точками эпюры моментов в середине высоты этажа. В этом случае многоэтажная рама м.б. расчленена на ряд одноэтажных рам трех типов; верхнего, среднего и нижнего этажей. Расчет каждого из этих рам производится по таблицам при наиболее невыгодных сочетаниях постоянных и временных нагрузок. При этом опорные изгибающие моменты в ригелях рамы M = (αg+βv)l2,

где α и β – табличные коэффициенты, зависящие от числа пролетов (два или три), схемы загружения и соотношения жесткостей ригеля и стойки; g и v – постоянная и временная нагрузка на 1 м ригеля; lпролет ригеля (между осями колонн). Если рама имеет более трех пролетов, то ее рассматривают как трехпролетную. Расчет рам на горизонтальную (ветровую) нагрузку. Действующую на раму горизонтальную нагрузку заменяют сосредоточенными силами, приложенными к узлам рамы (рис. 12.6 в). В этом случае точки эпюры моментов стоек всех этажей, кроме первого, считают расположенными в середине высоты этажа, а в первом этаже (при защемленных в фундаментных стойках) – на расстоянии 2 h/3 от места защемления. Ярусная поперечная сила распределяется между отдельными стойками яруса (этажа) пропорционально их жесткостям: Qcol=QiB/ΣBk, где Bжесткость рассматриваемой стойки i-го яруса; m – число стоек яруса. Крайние стойки рамы имеют меньшую степень защемления в узле, чем средние, поэтому воспринимают меньшую долю ярусной поперечной силы. Это учитывается специальным коэффициентом β < 1. Опорные моменты в ригелях определяют из условия равновесия узлов. Ригели рассчитывают как изгибаемые элементы по нормальным и наклонными сечениям, колонны – как внецентренно сжатые элементы на действие изгибающего момента и соответствующей ему продольной силы.

28. Крупнопанельные здания. Расчетно-конструктивные схемы. Расчетные модели крупнопанельных зданий. Здания из объемных блоков.

В жилых домах, гостиницах, общежитиях необх-мо частое расположение внутренних стен и обеспечение звукоизоляции. Для необходимой звукоизоляции внутренние стены д.иметь плотность не менее 0,3т/м2, что соответствует толщине бетона 16см. Такие стены, обладая достаточной прочность, не нуждаются в каркасе. Оси связываются между собой, замоноличиваются и образуют пространственную систему, способную воспринимать гориз и вертик нагрузки. Здания такой конструкции наз-ся панельными. расчеты показ-ют, что многоэтаж-е жилые дома панельной конструкции высотой примерно до 20 этажей более экономичны, чем каркасные. При большой высоте панельные зд-я могут воспринять гориз-ную ветровую нагрузку; в этом случае предусматриваются доп-ные конструктивные мероприятия (установка монолитных диафрагм, ядер жесткости) или применяют зд-я каркасной системы. Преимущества панельных (бескаркасных) зд-й снижаются в случае необх-мости изменения планировочной структуры по вертикали, при использовании нижних этажей для помещений общественного назнач-я.

Объемно – блочные зд-я. Дальнейшим усоверш-м панельных конструкций явл-ся объемные блоки, изготовляемые на комнату или квартиру. Объемно-блочная схема отлич-ся наибольшей заводской готовностью. Затраты труда на изготовление блоков составляют 75-80% от общих трудозатрат. Прим-ся «блок-стакан», «блок-калпак», «блок-стакан лежащий» (12.1.в-д). блоки изготовляют монолитными или из плоских панелей путем сварки закладных деталей. Затем блоки поступают на спец конвейер, на к-м выпол-ся отделочные и санитарно-технич-кие работы. Масса блока до 10т. Блоки опираются друг на друга в углах или по линиям сопряжения стен. В первом случае этажность объемно-блочных зд-й обычно ограничивается 5ю этажами. Недостатком этого типа зд-й явл-ся ограниченность планировачных решений, небольшая вариантность размещения блоков в плане зд-я.

30. Конструкции зданий возводимых в сейсмических районах, в районах вечномерзлых грунтов. Сейсмическими называют районы, подверженные землетрясениям. Землетрясения вызываются явлениями вулканического характера, сопровождающимися колебаниями земной коры. Силу землетрясения оценивают в баллах. При землетрясении силой 6 баллов и менее специальных усилений конструкций не требуется, хотя к качеству стр-х работ требования д.б. повышены. При землетрясении силой 7-9 баллов необх-м спец-й расчет к-ий. Землетрясение силой 10 баллов вызывает настолько значительные сейсмич-е воздействия, что восприятие их требует больших доп-х затрат материалов и средств, экономически не оправданных. В районах где возможны землетрясения 10 баллов, как правило, стр-во не ведется. Общая компоновка сейсмостойкого зд-я заключ-ся в таком расположении несущих верт-х конструкций (рам, связевых диафрагм), при к-м удовл-ся требования симметричности и равномерности распределения масс и жесткостей. При этом следует иметь в виду, что констр-ные меры, повышающие пространств-ю жесткость зд-я в целом, вместе с тем повышают и его сейсмостойкость. В сборных конструкциях необх-мо замоноличивать стыки и соединения, чтобы они были способны воспринимать сейсмич-е силы.

При сложных очертаниях зд-я в плане устраивают антисейсмические швы, разделя-ющие здание на отдельные блоки простой прямоугольной формы. Антисейсм-е швы обычно совмещают с темп-ми и осадочными швами. Стеновые панели зд-я жестко связывают с каркасом и перекрытиями. Вечномерзлые грунты: При выборе констр-й схемы зд-й для северных районов страны след-т учит-ть, что зд-я возв-ся на вечномерз-х грунтах. Решение констр-ций в этих условиях принимается в завис-ти от типа и свойств грунта, характера застройки, темп-го режима зд-я, времени стр-ва. В этих условиях предусм-ют спец. меры по сохр-ю вечномерз-го состояния основания или же учитывают возможн-ть неравномерной осадки зд-я при оттаивании основания. Опыт проектир-я и стр-ва показ-т, что достат-но надежны коннст-ции зд-й, возводимых на ж-б-х сваях, погружаемых и вмораживаемых в заранее пробуренные лидерные скважины при сохр-нии грунта вечномерзлым. При твердомерзлых грунтах d назначают больше размеров сечения свай, в пластично-мерзлых грунтах – меньше. По головкам свай выполняют ж-б-й ленточный ростверк. Чтобы сохр-ть грунт вечномерзлым, устраивают проветриваемое подполье.

Если зд-е возвод-ся на просадочных при оттаивании грунтах без применения свай, фундаменты вып-ют в вид перекрестных лент. В этом случае зд-е реком-ся делить на блоки небольшой длины (20-30м), а в деформ-х швах устраивать парные поперечные стены.

31. Конструкции, эксплуатируемые при воздействии высоких и низких температур и в условиях агрессивной среды. В условиях воздействия повы-шенных и высоких температур работают жб к-ии промышленных зданий горячих производств (литейные, электроплавильные цеха), а также жб дымовые трубы, фундаменты доменных печей. Повышенными называют технологические темпера-туры в диапазоне 50...200°С, высокими - свыше 200°С. Бетонные и жб к-ии, подвергающиеся действию повышенных температур, проектируют из обычного бетона, высоких температур – из специального жаростойкого бетона. Применяемые классы по прочности на сжатие обычных тяжелых бетонов В15...В50, жаростойких В15...В40. Для жаростойких бетонов установлена нормами предельно допустимая температура применения, составляющая в зависимости от состава бетона 700...1400°С. При более высоких температурах необходимо устраивать специаль-ный защитный слой (футеровку). При нагреве более чем на 50°С происходит снижение прочности бетона; оно тем больше, чем выше температура и чем длительнее нагрев. При температурах выше 400°С рабочую арм-ру устан-вают с не нагреваемой стороны. Низкотемпературные воздействия на жб к-ии подразде-ляются на климатические и технологические Климатическим воздействиям подвергаются зд-я и сооружения в суровых климатических районах. При этом расчетная зимняя температура наружного воздуха применяется как средняя температура наиболее холодной пятидневки в зависимости от района строит-ва.

  • В условиях низких технологических температур (-90...196°С) работают резервуары для хранения сниженных газов и т.п. При первоначальном замораживании прочность бетона повышается. При повторных замораживаниях и оттаиваниях его прочность снижается. Для уменьшения отрицательного влияния низких температур необходимо принимать все меры для снижения количества влаги в бетоне: применять бетоны плотной структуры. Арматура железобетонных конструкций в условиях низких температур становится хладноломкой и ее деформативность резко снижается, вследствие чего может произойти обрыв стержней и хрупкое разрушение жб к-ий. Степень хладноломкости зависит от класса и марки стали, наличия сварных соединений, а также повреждений и характера нагрузки.

В условиях агрессивной среды вяжущие материалы и заполнители для бетона должны быть стойкими в данной агрессивной среде. В качестве самостоятельного конструкционного материала можно применять кислотостойкие бетоны на раствори-мом стекле, а также полимербетоны. Бетоны на цементном вяжущем для к-ий, эксплуатируемых в агрессивной среде, должны отвечать требованию плотности, которая характеризуется маркой по водонепроницаемости. Длительная сохранность стальной арматуры в бетоне обеспечивается: использованием арматурных сталей, наиболее стойких в данной агрессивной среде; соответствующей толщиной и плотностью защитного слоя; защитными покрытиями на арматуре. Минимальную толщину защитного слоя бетона и плотность бетона устанавливают в зависимости от степени агрессивности среды, вида агрессивной среды (газообразная, жидкая), вида конструкции. Толщина защитного слоя бетона при армировании термически упрочненной стержневой арматурой, высокопрочной проволокой и изделиями из нее должна быть не менее 25 мм.