Третья ЧАСТЬ ЖБК. Краткий курс лекций

Лекция 1

Железобетонные конструкции промышленных и гражданских зданий и сооружений. Общие принципы проектирования железобетонных конструкций. Деформационные швы.

Конструктивные схемы зданий, общие принципы компоновки. Системы связей.

1. Конструктивные схемы

Конструкции промышленных и гражданских зданий состоят из отдельных элементов, связанных в единую систему. Здание в целом должно надежно сопротивлять­ся деформированию в горизонтальном направлении от действия различных нагрузок и воздействий, т. е. должно обладать достаточной пространственной жесткостью. При загружении одного из элементов здания в работу вклю­чаются и другие элементы, происходит пространственная работа. Отдельные элементы зданий — плиты и балки пе­рекрытий, колонны, стены и др.— должны обладать проч­ностью и устойчивостью, достаточной жесткостью и трещиностойкостью и участвовать в общей работе здания.

Конструктивные схемы зданий, могут быть каркасными и па­нельными (бескаркасными), многоэтажными и одно­этажными. Каркас многоэтажного здания образуется из основных вертикальных и горизонтальных элементов — колонн и ригелей (рис. Х.1). В каркасном здании гори­зонтальные воздействия (ветер, сейсмика и т. п.) могут восприниматься совместно каркасом и вертикальными связевыми диафрагмами, соединенными перекрытиями в единую пространственную систему, или же только карка­сом, как рамной конструкцией, при отсутствии верти­кальных диафрагм. В многоэтажном панельном здании горизонтальные воздействия воспринимаются совместно поперечными и продольными стенами, также соединен­ными перекрытиями в пространственную систему. Каркас одноэтажного здания образуется из колонн, заделанных в фундамент, и ригелей, шарнирно или жестко соединен­ных с колоннами.

2. Деформационные швы

В большинстве случаев железобетонные конструкции представляют собой статически неопределимые системы, и поэтому от изменения температуры, усадки бетона, а также от неравномерной осадки фундаментов в них воз­никают дополнительные усилия, что может привести к по­явлению трещин или к разрушению части конструкции.

Чтобы уменьшить усилия от температуры и усадки, железобетонные конструкции делят по длине и ширине температурно-усадочными швами на отдельные части — деформационные блоки. Если расстояние между темпе­ратурно-усадочными швами при температуре выше минус 40°С не превышает пределов, указанных в табл. Х.1, то конструкции без предварительного напряжения, а также предварительно напряженные, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, на темпе­ратуру и усадку можно не рассчитывать.

Для железобетонных конструкций одноэтажных кар­касных зданий допускается увеличивать расстояния меж­ду температурно-усадочными швами на 20 % сверх зна­чений, указанных в таблице. Расстояния между темпе­ратурными швами, указанные в таблице, допустимы при расположении вертикальных связей каркасных зданий в середине деформационного блока. Если же связи распо­ложены по краям деформационного блока, то работа здания при температурно-усадочных деформациях при­ближается по характеру к работе сплошных конструкций

Рис. Х.1. Железобетонный кар­кас многоэтажного здания Таблица Х.1.

Наибольшие допустимые расстояния между температурно-усадочными швами в железобетонных конструкциях

.

Температурно-усадочные швы выполняются в надзем­ной части здания — от кровли до верха фундамента, раз­деляя при этом перекрытия и стены. Ширина темпера­турно-усадочных швов обычно составляет 2—3 см, она уточняется расчетом в зависимости от длины температур­ного блока и температурного перепада. Наиболее четкий температурно-усадочный шов конструкции здания созда­ется устройством парных колонн и парных балок по ним (рис. Х.2, а).

Осадочные швы устраивают между частями зданий разной высоты или в зданиях, возводимых на участке с разнородными грунтами; такими швами делят и фунда­менты (рис. Х.2, б). Осадочные швы можно устраивать также с помощью вкладного пролета из плит и балок (рис. Х.2,в). Осадочный шов служит одновременно и температурно-усадочным швом здания.

Рис. Х.2. Деформационные швы

а — температурный шов на парных колоннах; б — осадочный шов на парных колоннах; в — осадочный шов с вкладным пролетом

§ Х.2. ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СБОРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

1. Типизация сборных элементов

Производство сборных железобетонных элементов на­иболее эффективно в том случае, когда на заводе изго­товляют серии однотипных элементов. Технологический процесс при этом совершенствуется, снижается трудоем­кость изготовления и стоимость изделий, улучшается их качество. Отсюда вытекает важнейшее требование, что­бы число типов элементов в здании было ограниченным, а применение их — массовым (для возможно большего числа зданий различного назначения).

С этой целью типизируют элементы, т. е. для каждо­го конструктивного элемента здания отбирают наиболее рациональный, проверенный на практике, тип конструк­ции с наилучшими по сравнению с другими решениями технико-экономическими показателями (расход материа­лов, масса, трудоемкость изготовления и монтажа, стои­мость). Выбранный таким образом тип элемента прини­мается для массового заводского изготовления.

2. Унификация размеров и конструктивных схем зданий

Чтобы одни и те же типовые элементы можно было широко применять в различных зданиях, расстояния между колоннами в плане (сетка колонн) и высоты эта­жей унифицируют, т. е. приводят к ограниченному числу размеров.

Основой унификации размеров служит единая мо­дульная система, предусматривающая градацию разме­ров на базе модуля 100 мм или укрупненного модуля, кратного 100 мм.

Для одноэтажных промышленных зданий с мостовы­ми кранами расстояние между разбивочными осями в продольном направлении (шаг колонн) принято равным 6 или 12 м, а между разбивочными осями в поперечном направлении это расстояние (пролеты здания) принято кратным укрупненному модулю 6 м, т. е. 18, 24, 30 м и т. д. (рис. Х.З, а). Высота от пола до низа основной несу­щей конструкции принята кратной модулю 1,2 м, напри­мер 10,8; 12 м и т. д. до 18 м.

Рис. Х.З. Унифицирован­ные размеры промыш­ленных зданий

Рис. Х.4. Номинальные и конструктивные раз­меры сборных элементов

а — панелей; б — риге­лей

Дата добавления: 2014-01-14