Файл: 1 Понятие об архитектуре.docx

Рис. 59. Сборная оболочка двоякой кривизны

Иногда производственные здания больших пролетов приходится строить с покрытиями в виде сборных предварительно напряженных оболочек двоякой кривизны. Такая оболочка собирается из плоских, с ребрами по контуру, железобетонных плит на болтах. Диафрагмами по контуру сборного покрытия служат арки.

В практике строительства применяются покрытия из балок-оболочек пролетом до 100 м, купольные покрытия диаметром до 40 м, одно- и многоволновые складчатые покрытия из плоских плит пролетами до 20 м, шпренгельно-кессонные покрытия и покрытия вантовые (на оттяжках) пролетами до 40 м. Все эти конструкции являются сборными предварительно напряженными.

Несущие ограждающие покрытия промышленных зданий могут быть двух видов: 

• 
  прогонные
  
• 
  беспрогонные.
  

В первом случае несущими элементами являются прогоны, которые опираются на основные несущие конструкции покрытия. По прогонам укладываются железобетонные плиты покрытия, а по плитам устраивается кровля. Во втором случае плиты покрытия опираются непосредственно на основные несущие конструкции покрытия.

Прогоны применяются с обычной и предварительно напряженной арматурой, таврового или прямоугольного сечения. Прогоны крепятся к основным несущим конструкциям стальными закладными деталями на сварке.



Рис.60. Опирание балок и ферм покрытия на: а) подстропильные балки; б) подстропильные фермы

1 — балка покрытия; 2 — ферма покрытия; 3 — подстропильная балка; 4 — подстропильная ферма

При беспрогонном покрытии применяют крупноразмерные железобетонные плиты с предварительно напряженной арматурой: керамзитобетонные и армопенобетонные плиты с обычной арматурой, сводчатые железобетонные предварительно напряженные плиты.

При шаге колонн 12 м и шаге ферм или балок 6 м применяют железобетонные подстропильные балки или фермы. На подстропильные фермы опираются основные несущие конструкции покрытия. Подстропильные балки или фермы для опирания несущих конструкций покрытий имеют железобетонные консоли или стальные столики. Подстропильные балки или фермы крепятся к колоннам болтами или сваркой закладных деталей.

---

Рис.61. Связи между элементами каркаса: а) крестовые связи между колоннами; б) то же, по нижнему поясу ферм

Чтобы обеспечить жесткость каркаса здания в целом и возможность восприятия им ветровых нагрузок и тормозных усилий от кранов, устраиваются дополнительные связи между элементами каркаса. Связи бывают вертикальные и горизонтальные.

Вертикальные связи устраивают в плоскости каждого продольного ряда колонн, между крайними колоннами у торцов и у температурных швов. Вертикальные связи обычно бывают крестовыми из прокатных профилей. Горизонтальные связи устраивают в плоскости нижних поясов балок или ферм для создания пространственного блока из двух поперечных рам, расположенных у торца здания, связи по нижнему поясу балок или ферм — крестовые из прокатной стали.¹⁰⁷



Рис.62. Сопряжения сборных железобетонных конструкций: а) монолитные на выпусках арматуры (слева — до замоноличивания, справа — после); б) монолитные без арматуры (стык колонны с фундаментом); в) сварные на закладных деталях; г) шарнирные на болтах

Места сопряжений сборных элементов называются монтажными стыками и узлами. Стыки и узлы по способу соединения элементов можно разделить на:

• 
  монолитные сопряжения на выпусках арматуры - когда стержни арматуры свариваются с последующим бетонированием стыка;
  
• 
  монолитные безарматурные сопряжения - когда промежутки между элементами заполняются только раствором или бетонной смесью;
  
• 
  сварные сопряжения на закладных деталях;
  
• 
  шарнирные соединения на болтах или хомутах.
  

Наибольшей жесткостью и надежностью отличаются монолитные сопряжения на выпусках арматуры с последующим бетонированием. Концы арматуры соединяются электросваркой внахлест или металлическими накладками с последующим бетонированием.

Для выполнения стыков на металлических закладных деталях необходимо, чтобы сборные элементы при их изготовлении были оснащены соответствующими стальными закладными деталями, которые привариваются к арматурному каркасу сборного железобетонного элемента.

Как правило, все сварные стыки и узлы после сварки заделываются бетонной смесью или раствором. Сопряжение на закладных деталях позволяет до сварки быстро и надежно закреплять монтируемые элементы болтами.

---

<sup>108

102</sup>  URL: http://www.stroyisdat.ru/index.php/pgs/promyshlennye-zdaniya/39-karkasy-promzdaniy

¹⁰³ Там же. 

¹⁰⁴ URL: http://www.stroyisdat.ru/index.php/pgs/promyshlennye-zdaniya/39-karkasy-promzdaniy

¹⁰⁵ Там же.

¹⁰⁶ Там же.

¹⁰⁷ URL: http://www.stroyisdat.ru/index.php/pgs/promyshlennye-zdaniya/43-karkasy-promzdaniy

¹⁰⁸ Там же.

---

4.4. Каркасы многоэтажных промышленных зданий

Каркас многоэтажных промышленных зданий состоит из колонн и балочных или безбалочных междуэтажных перекрытий и покрытия.

В зданиях с балочными перекрытиями ригели и колонны связаны между собой в узлах сваркой закладных деталей, т. е. шарнирно, в этом случае каркас в целом воспринимает только вертикальные нагрузки. Такая конструктивная схема здания называется связевой. Ветровые и другие горизонтальные нагрузки воспринимают перекрытия, которые передают их на торцовые стены и стены лестничных клеток. Иногда устраивают специальные стены или диафрагмы для обеспечения жесткости и устойчивости каркасного здания связевой системы.

Многоэтажные здания могут также иметь каркас рамной конструкции. В этом случае поперечными железобетонными рамами с жесткими узлами обеспечивается пространственная жесткость здания.

Балочная схема многоэтажных зданий является наиболее распространенной. При этой схеме в поперечном направлении располагаются ригели, опирающиеся на консоли колонн, а по ригелям укладываются сборные железобетонные ребристые или пустотелые настилы. Настилы, укладываемые вдоль разбивочных осей ряда колонн, имеют вырезы для пропуска колонн. Ригели имеют тавровое поперечное сечение. В некоторых случаях для уменьшения высоты перекрытия применяют ригели трапецеидального сечения с четвертями для опирания настилов.



Рис.63. Многоэтажное здание с балочными перекрытиями

Колонны делают высотой на этаж, при этом стыки колонн располагаются не в уровне междуэтажного перекрытия, а на 60 см выше него. Для унификации размеров сборных элементов сечения колонн, ригелей и настилов перекрытий всех этажей принимают одинаковыми. Узлы и стыки сборных элементов выполняются сваркой закладных стальных частей с последующим замоноличиванием.



Рис.64. Сопряжение элементов каркаса: а) ригелей и настилов; б, в) ригелей с колоннами¹⁰⁹

1 — колонна; 2 — ригель; 3 — настил

---

Стальные планки, заложенные в нижнем поясе ригелей, привариваются к планкам, заложенным в консоли колонн. Планки в консолях шире планок ригелей, благодаря чему сварные швы накладываются в нижнем положении, самом удобном для производства сварочных работ. Поверху ригели соединяются стыковыми накладками, обнимающими колонну с двух сторон, и привариваются к закладным планкам верхнего пояса ригелей. Вертикальные зазоры между торцами ригелей и колонной заполняют бетонной смесью на мелком гравии или цементным раствором. Элементы настила соединяются с ригелями сваркой закладных деталей.

Вместо ригелей могут применяться парные прогоны, опирающиеся на консоли вдоль разбивочных осей колонн. На прогоны укладываются многопустотные настилы. Швы между элементами настила замоноличиваются. Перекрытие получается с гладким потолком, что является большим преимуществом по сравнению с перекрытием с ребристым настилом.

Безбалочная схема многоэтажных промышленных зданий в сравнении с балочной обеспечивает большую полезную высоту помещений, т. к. само перекрытие имеет меньшую высоту. Сетка колонн – 6х6 м.



Рис.65. Многоэтажное промышленное здание со сборными безбалочными перекрытиями

Основные несущие элементы безбалочного перекрытия - колонны с капителями, на которые опираются многопустотные надколонные панели толщиной 30 см. На надколонные панели в свою очередь опираются пролетные панели перекрытия толщиной 16 см. Капители имеют форму усеченной пирамиды с квадратным основанием и с отверстием посередине, через которое проходит колонна. Капитель выполняет роль обоймы стаканного типа, которая охватывает верхушку колонны, опирается на консоли колонны и скрепляется с ними путем приварки закладных деталей.

Поэтажный стык колонн осуществляется в пределах капители. Сборные безбалочные перекрытия сложны в монтаже и неэкономичны по расходу бетона и стали, поэтому применяются редко. Более экономичными являются сборно-монолитные безбалочные перекрытия, которые устроены следующим образом: плоская железобетонная плита с отверстием посередине для пропуска колонны служит капителью, на капители опираются межколонные предварительно напряженные многопустотные панели, на которые в свою очередь опираются пролетные панели.

---