» » Сборные рамные конструкции


Сборные рамные конструкции

Сборные рамные конструкции могут быть осуществлены двумя способами:

1) сборкой из отдельных элементов — балок (ригелей) и стоек (колонн) с устройством жестких узлов;

2) изготовлением элементов в виде цельных рам.


По первому способу выполнение рам сложнее в конструктивном отношении, но зато отдельные элементы могут изготовляться не только на постройке, но и на заводе, так как транспортировка их не представляет трудностей.


Второй способ ввиду нетранспортабельности элементов применим только при выполнении их на месте постройки. В данном случае, для соединения потребуется ручная дуговая сварка. Отверстия в конструкции, возможно создать с помощью коронок для сверления металла


Конструирование рам, выполняемое в соответствии с характером действующих на них внешних и внутренних сил, подчиняется в общем тем же правилам и приемам, которые выработаны для балок и колонн.

Рассмотрим простейшую двухшарнирную раму с горизонтальным ригелем, называемую часто «портальной» рамой. Эпюра моментов этой рамы от основных нагрузок, передаваемых через продольные балки.

Рамы устанавливаются на определенных расстояниях одна от другой и связываются продольными балками и плитой, образуя покрытие ребристой конструкции, главными балками которого являются ригели рамы.

Стойки рамы конструируются как колонны, подверженные внецентренной нагрузке, т. е. имеют в растянутой и сжатой зонах продольные стержни, связанные хомутами.

Ригель рамы армируется как упруго заделанная балка, причем в местах положительных моментов принимается в расчет тавровое сечение со сжатой полкой (плитой), а в местах с отрицательными моментами — прямоугольное. При армировании отдельными стержнями в ригеле устанавливают по расчету продольные и отогнутые стержни и хомуты.

Углы, т. е. сопряжения ригеля со стойками, являются наиболее ответственными местами в рамах. Конструкция углов рам должна обеспечивать их монолитность и неизменяемость при простоте выполнения; при этом как размеры сечения, так и расположение арматуры в углах должны соответствовать характеру действующих усилий.

Опыты показали, что распределение нормальных напряжений при изгибе угла в значительной мере зависит от очертания входящего угла. Так, с уменьшением радиуса закругления, а особенно с переходом от закругления к прямому углу, сжимающие напряжения у внутреннего края сильно увеличиваются и нейтральная ось перемещается к входящему углу; растягивающие напряжения также увеличиваются, причем наибольшие напряжения наблюдается не у края исходящего угла, где они равны нулю, а на некотором расстоянии от него.

Отсюда следует, что в железобетонных рамах в целях смягчения местных перенапряжений необходимо входящие углы проектировать в виде закруглений или скосов (вутов). Особенно необходимы вуты в рамах, в которых вследствие большой жесткости стоек возникают значительные моменты в углах. Только в случаях, когда жесткость стоек невелика по сравнению с жесткостью ригеля, можно допустить их сопряжение под прямым углом.

В углах рассматриваемой рамы, где растяжение возникает у исходящего угла, наружные стержни имеют закругления, для того чтобы равнодействующая растягивающих усилий, направленная внутрь угла и действующая сжимающим образом на бетон, не вызывала его разрушения.


С внутренней, сжатой, стороны рабочие стержни продолжаются внутрь угла, а вдоль вута укладываются дополнительные стержни; укладка непрерывных стержней по контуру не допускается во избежание перенапряжения и откалывания бетона в местах перегиба стержней.

Для повышения жесткости угла часть отогнутых стержней ригеля пропускается в стойки рамы, с перепуском их за нижнюю грань ригеля не менее чем на 30, а часть наружных стержней стоек пропускается в ригель, что особенно необходимо при большом эксцентриситете 

При армировании сварными каркасами углы армируются путем перепуска каркасов или установки дополнительных стержней.

Шарнирное сопряжение стоек с фундаментом образуется чаще всего при помощи перекрещивающихся стержней или вертикальных стержней-штырей ; при значительных нагрузках для повышения прочности бетона в шарнире устанавливают обойму из спирали. Соединения этого вида не вполне обеспечивают свободный поворот, и в нижнем сечении опоры может появиться некоторый момент заделки. В этих несовершенных шарнирах высота сечения стойки у шарнира уменьшается до Ч2—1/3 полной высоты; по краям шарнира между стойкой и фундаментом устраивают прокладку из просмоленного войлока,, пакли или толя.

В приведенных конструкциях шарниров давление стойки сосредоточивается на небольшой площади, и поэтому необходимо как в нижней части стойки, так и у верхней грани фундамента установить достаточное количество поперечной арматуры в виде спирали или сеток  повышающих прочность бетона при сжатии. Шарнирные стержни — перекрещивающиеся и вертикальные — ставятся из расчета на срез от поперечной силы в шарнире.

Шарниры более совершенных конструкций (стальные, чугунные, каменные) применяются в железобетонных сооружениях в редких случаях — при особенно больших опорных реакциях, например, в пятах арок больших пролетов.

Портальная рама с заделанными стойками, как следует из эпюры моментов, отличается по конструкции от шарнирной рамы главным образом способом соединения стоек с фундаментами.

Для восприятия момента заделки в фундамент закладывают стержни (выпуски), с которыми связываются стержни стоек ; заделка непосредственно в фундамент длинных продольных стержней стойки не рекомендуется, так как это затрудняет производство работ. Заделанные стойки рам выполняются постоянного поперечного сечения.

В раме с ломаным ригелем особое внимание должно быть обращено на армирование перелома ригеля в зоне положительных моментов. Равнодействующая растягивающих усилий в арматуре направлена в этом месте наружу, вследствие чего ! растянутая арматура стремится оторваться от бетона. Воспрепятствовать этому можно правильным расположением этой арматуры и установкой достаточного количества хомутов. Нижние растянутые стержни не должны следовать очертанию угла; их необходимо пропускать, в каждую сторону за точку взаимного пересечения по крайней мере на 30 с1 и закреплять в сжатой зоне; в скосе угла укладывают допол: нительные стержни.


Сжатые стержни не должны стыковаться в самой вершине угла.

Ребро рамы должно иметь достаточную ширину для того, чтобы было достаточно места для расположения стержней.

При армировании рамы сварными каркасами возможны два решения: с перепуском каркасов или с доведением каркасов до вершины угла и приваркой их к особым фасонкам. Во втором случае к фасонкам предварительно приваривают поперечные стержни, к которым в свою очередь при помощи точечной сварки приваривают согнутые по форме угла стержни, стыкуемые на месте со сжатыми стержнями каркасов.

При величине угла более 160° арматура может выполняться в виде непрерывных криволинейных каркасов по форме элемента с установкой более частых хомутов.

В промышленных зданиях нередко встречаются рамы с ломаным ригелем, у которых значительная часть горизонтального распора воспринимается открытой металлической или обетонированной затяжкой, помещаемой выше линии опор. В этом случае по сравнению с рамой без затяжки моменты в ригеле и стойках и распор, передаваемый на фундаменты, значительно уменьшаются.

Недостатком такого решения являются некоторое стеснение внутреннего габарита здания и усложнение производства работ.

Многопролетные железобетонные рамы бывают двух основных видов: 

а) с прямолинейными одно- или двускатными ригелями и 

б) с ригелями, образующими входящие углы над стойкой. 

Здесь новыми деталями являются углы над промежуточными опорами; внешние углы по своей конструкции не отличаются от углов однопролетной рамы.

Во втором узле особое внимание обращается на перепуск стержней у внутренних граней жесткого узла и на расположение арматуры над стойкой рамы для восприятия отрицательного опорного момента.

Многоэтажные рамы размещаются обычно в поперечном направлении (поперек здания); перпендикулярно рамам располагаются продольные балки и обвязки (по наружным стойкам), служащие ребрами для плит перекрытий.

Обычные пролеты многоэтажных рам и расстояния между ними 5— 8 м. Однако встречаются и большие пролеты рам (до 16 м)„что раньше вызывало серьезные затруднения при необходимости уменьшения размеров сечения (двойная арматура, высокие марки бетона). В настоящее время с использованием предварительного напряжения меньшие размеры сечения достигаются значительно легче.

Все основные правила конструирования внешних углов и сопряжений стоек с фундаментами остаются в силе и для многоэтажных рам. Новым является узел сопряжения поэтажных ригелей с крайними стойками. Учитывая, что бетонирование ведется поэтажно, необходимо из нижерасположенных стоек выпускать продольную арматуру выше поверхности плиты перекрытия на 30 й для стыкования с арматурой вышерасположенных стоек; затем растянутые стержни ригеля должны быть заведены за внутреннюю грань стойки на 30 <1. Если же в месте примыкания ригеля стойка всегда сжата, величина запуска арматуры ригеля может быть уменьшена на 10 <1. При арматуре периодического профиля крюки отсутствуют.

При возведении зданий с высокими этажами и тяжелыми нагрузками многоэтажные монолитные рамы целесообразно армировать несущими сварными каркасами.

В качестве примера многоэтажной рамы, армированной несущими сварными каркасами, на рис. XV. 10, а приведена рама главного корпуса агломерационной фабрики с высотой средней части до 40 м. Рама отличается весьма большой разнотипностью элементов из-за различной величины пролетов (до 13 м) и высоты этажей (до 17 м), что вызвано требованиями технологического процесса. Возведение таких рам обычным способом (с армированием отдельными стержнями) потребовало бы установки высоких лесов и как следствие большой затраты времени и лесоматериалов.

Все несущие сварные каркасы запроектированы с максимальным применением гибкой арматуры.

Несущий каркас колонн представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из продольных круглых стержней и поперечных связей, расположенных по боковым граням. Для увеличения общей жесткости каркаса четыре угловых стержня имеют больший диаметр. Угловые и ближайшие к ним продольные стержни связаны треугольной решеткой в виде змеек, что позволило обойтись тонкими стержнями диаметром 6—8 мм. Кроме змеек, поставлены ромбические хомуты для завязки промежуточных продольных стержней, а через каждые 2— 2,5 м — поперечные диафрагмы в виде крестов. Длина отдельных каркасов колонн достигала 10—12 м.

Для присоединения каркасов колонн к выпускам фундаментов и сопряжения их между собой применены монтажные накладки, на болтах и рабочие накладки на сварке.


Каркасы ригелей и балок составлялись для каждого пролета в отдельности из двух-трех вертикальных ферм (плоских сварных каркасов), связанных поверху и понизу решетками из змеек и отдельных стержней. По концам этих каркасов приварены планки, которыми они устанавливаются на столики (из уголков), приваренные к каркасам колонн.

Для восприятия опорных моментов над колоннами каркасы балок соседних пролетов соединяются поверху дополнительной арматурой ; нижние стержни диаметром 12 мм стыкуются конструктивно.

В нижних узлах каркасов ригелей и балок для подвешивания опалубки приварены проушины (узел В); после распалубки проушины срезаются.

После сборки на земле каждого арматурного каркаса на него устанавливалась щитовая опалубка, скрепленная деревянными хомутами.

Подготовленные таким путем арматурно-опалубочные блоки доставлялись по железной дороге к месту монтажа и монтировались вантовым краном. Монтаж конструкций одноэтажной части производился краном на гусеничном ходу.

скачать dle 11.1смотреть фильмы бесплатно
Комментарии

Добавить комментарий!