Четверг, 13.12.2018, 22:05
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск

Расчет ж/б конструкций

Железобетонные элементы

Ребристые плиты перекрытия

Ребристые плиты изготавливают с ребрами в одном или двух направлениях со сплошной плитой в верхней части. Плиты такого типа хорошо работаю на изгиб, но из-за выступающих вниз балок образует неплоский потолок, что ограничивает ее использование в жилых зданиях. Они находят применение в чердачных покрытиях. Ребристые плиты перекрытий изготавливают по рабочим чертежам серий 1.442.1-1, 1.442.1-2.
В наши дни в строительстве используются ряд железобетонных плит-настилов. Их различают по типу поперечного сечения: многопустотные, ребристые и сплошные. А также по способу армирования они бывают: с обычной или предварительно напряженной арматурой (например, плиты аэродромные).
Применение ребристых плит Железобетонные ребристые плиты перекрытий (предварительно напряженные, высотой 300 мм) используются для перекрытий многоэтажных общественных, производственных и вспомогательных зданий. А также для промышленных предприятий и сооружений различного назначения. Согласно ГОСТ 21506-87, шаг несущих конструкций равен 6м.
Железобетонные ребристые плиты перекрытий (высотой 400 мм) предназначены для перекрытий производственных зданий промышленных предприятий и сооружений различного назначения с шагом несущих конструкций 6 метров (ГОСТ 27215-87).
Железобетонные ребристые плиты перекрытий без дополнительного усиления предназначены для перекрытий производственных зданий промышленных предприятий и сооружений различного назначения с шагом несущих конструкций 6 метров (ГОСТ 27215-87).
Изготовление
Ребристые плиты изготавливают из тяжелого или легкого бетона. В случаях, предусмотренных проектной документацией на конкретное здание или сооружение, ребристые плиты могут иметь отверстия и вырезы в полках, углубления на наружных гранях продольных ребер для устройства бетонных шпонок между смежными плитами, а также дополнительные закладные изделия.
Маркировка
Условное обозначение (марка) плиты состоит из 3-х групп основных характеристик плит:
Первая группа - типоразмер плиты ребристой: наименование конструкции и порядковый номер ее типоразмера;
Вторая группа - несущая способность плиты ребристой, класс напрягаемой арматуры стали и вид бетона (для ребристых плит, изготовляемых из легкого бетона, добавляют прописную букву Л);
Третья группа - наличие отверстий диаметром 400, 700 и 1000 мм для пропуска вентиляционных шахт или установки крышных вентиляторов (обозначаемых соответственно 1,2 и 3).
В зависимости от способа опирания на ригели каркаса здания или сооружения, ребристые плиты подразделяют на два типа:
1П - с опиранием на полки ригелей, восьми типоразмеров (1П1-1П8);
2П - с опиранием на верхнюю часть ригелей, одного типоразмера (2П1).
Ребристые плиты типоразмеров 1П1-1П6 и 2П1 изготовляют с напрягаемой продольной арматурой, типоразмеров 1П7 и 1П8 - с ненапрягаемой продольной арматурой.

Расчет и чертежи - ребристая плита.


Лестничный марш

  В современной строительной практике применяют сборные железобетонные лестницы и, как правило, из крупных блоков — с укрупненными маршами и крупнопанельными площадочными плитами. Марши  и площадочные плиты представляют собой железобетонные ребристые плиты, производимые индустриальным способом. Плита марша имеет ступенчатую верхнюю поверхность, на которую после монтажа укладывают на растворе сборные железобетонные проступи. В площадочной плите одно ребро делают прямоугольным, а второе, служащее опорной балкой — с консолью для опирания лестничных маршей. Лестничные марши и плиты после их установки на место скрепляют между собой сваркой стальных закладных деталей. Мелкоблочные лестницы с косоурами и площадочными подкосоурными баками собираются с наборными ступенями. Типоразмеры элементов сборных лестниц установлены "номенклатурой индустриальных строительных изделий для жилищного и гражданского строительства", (таблица 1).

Таблица 1. Железобетонные элементы лестниц

Наименование элементаГабариты, ммВес, кгОбъем, м3Марка бетона
LBh
Лестничные марши2700–33001050–13501500–1800875–15600,35–0,64200
Лестничные площадки2400–28001090–1750320–350683–14000,231–0,420200
Проступи рядовые1050–13203553542–300,012–0,017200
Ступени наборные1050–1550320–330148–163108–1700,049–0,068150

При изготовлении монолитной лестницы на месте ее установки делают специальную опалубку (для монолитных конструкций) или форму (для наборных изделий). Опалубку устанавливают по месту, где должна находиться лестница, и прочно ее раскрепляют: При недостаточной прочности и жесткости опалубки большой вес бетона может ее разрушить или деформировать и лестница получится с дефектами или будет полностью испорчена. В местах, где под средней частью лестницы нет надежной опоры, в обязательном порядке нужно устанавливать армированные лестничные марши. Если под лестничным маршем есть надежное основание (твердый грунт и т.д.), бетон можно не армировать, но его марка должна быть достаточно высокой.
Для того чтобы поверхность лестничного марша получилась ровной и красивой, опалубку сооружают из строганых досок, плотно подгоняя их друг к другу, или изнутри обивают гладкой фанерой. В опалубке не должно быть щелей и зазоров, через которые цементное молоко могло бы вытечь. Перед заливкой бетоном формы или опалубки их хорошо поливают водой, чтобы доски расширились и уплотнились. Это нужно еще и потому, что во влажные доски цементное молоко не так сильно впитывается, и влага остается в бетоне, что является условием его хорошего твердения. Перед заливкой бетона в опалубку или форму нужно вдоль всех несущих граней и сторон установить стальные прутья и прочно связать или сварить их между собой. Арматурный каркас защищает бетон от разломов и трещин, и прочность конструкции значительно повышается.
Для того чтобы передние кромки бетонных ступеней не выкрошились их часто закрывают металлическим уголком. Обрамление ступеней из металлического уголка нужно выполнять до укладки бетона. Для сцепления уголка с бетоном к нему приваривают «усы» из стальной проволоки, которые замоноличивают в бетоне.
Ограждение сборных и монолитных бетонных лестниц выполняют из металла с деревянным или пластмассовым поручнем.

Расчет и чертежи - лестничный марш.


Железобетонные рамы

 Плоской рамой является всякое плоское стержневое сооружение, у которого все или некоторые стержни имеют в узлах жесткие взаимные соединения.

Несвободной является рама, узлы которой под влиянием внешней нагрузки поворачиваются около своих центров, но не смещаются. Узлы несвободной рамы по аналогии с узлами шарнирно-стержневой неизменяемой системы фиксированы и не могут смещаться, так как каждый внеопорный узел рамы последовательно прикреплен к неподвижным точкам двумя стержнями, расположенными не на одной прямой. В таких рамах число стержней n равно удвоенному числу внеопорных узлов s, т. е. n=2s.

Свободной является рама, узлы которой под влиянием внешней нагрузки не только поворачиваются, но имеют возможность также смещаться (при вертикальных стойках) в горизонтальном направлении.

В свободных рамах число стержней n<2s, причем количество недостающих стержней показывает степень подвижности рамы. Чтобы рама стала несвободной, достаточно поместить два стержня, лишив, таким образом, возможности горизонтального смещения узлов рамы по этажам, а следовательно, и всей системы.

Симметричной является рама, имеющая ось симметрии. Такие рамы при симметричной нагрузке, будучи даже свободными, деформируются как несвободные, т. е. узлы поворачиваются относительно своих центров, не получая горизонтальных смещений. При несимметричной относительно оси симметрии нагрузке внеопорные узлы симметричной свободной рамы поворачиваются и, кроме того, получают горизонтальные смещения. Однако временная нагрузка в гражданских  зданиях  обычно  небольшая,  а  следовательно, невелики также смещения узлов рамы и усилия, возникающие в элементах при этом смещении. Кроме того, в гражданских зданиях имеются поперечные стены и стены лестничных клеток (или заполнение по ригелям), а по высоте— междуэтажные перекрытия,  которые увеличивают жесткость здания и в значительной степени препятствуют горизонтальному смещению узлов при деформации рамы под влиянием несимметричной нагрузки. Поэтому при расчете таких рам весьма часто эти смещения не учитываются. Это обстоятельство дает возможность, рассматривать свободные симметричные рамы в гражданском строительстве как несвободные. Неразрезные балки и рамы относятся к статически неопределимым стержневым системам. В таких системах усилия в элементах зависят от размеров поперечных сечений стержней и от свойств материала.

Точный расчет статически неопределимой системы представляет собой сложную задачу. Как правило, такие расчеты выполняются в настоящее время с применением вычислительной техники.

Ниже изложены два приближенных метода расчета — метод последовательного уравновешивания узлов и метод нулевых моментных точек.

Указанные методы отличаются относительно небольшой трудоемкостью.

Метод последовательного уравновешивания узлов позволяет выполнить исчерпывающий статический расчет для несвободных рам и нагруженных вертикальной нагрузкой симметричных рам.

С помощью метода нулевых моментных точек могут быть найдены достаточно точные значения изгибающих моментов в ригелях и в колоннах, начиная, с 2-го яруса. Изгибающие моменты в элементах 1-го, яруса, полученные методом нулевых точек, нуждаются в уточнении. Метод нулевых точек не дает возможности определить прогиб рамы. Ввиду этого метод нулевых моментных точек может быть рекомендован только для предварительного подбора сечений.

Железобетонные рамы – могут быть бесшарнирными, двухшарнирными, реже трехшарнирными. При пролетах рам до 30 … 40 м их выполняют сплошными, двутаврового сечения с ребрами жесткости, при больших пролетах – решетчатыми. Высота ригеля сплошного сечения составляет около 1/20 … 1/25 пролета рамы, решетчатого сечения 1/12 … 1/15 пролета. Рамы могут быть однопролетными и многопролетными, монолитными и сборными. При сборном решении соединение отдельных элементов рамы целесообразно выполнить в местах минимальных изгибающих моментов.


Столбчатые  фундаменты

  Столбчатые фундаменты применяются для каркасных зданий, когда необходимо передать нагрузку на грунт от отдельностоящих колонн, когда нагрузки на одиночный фундамент столь малы, что давление подошвы фундамента на грунт меньше нормативной несущей способности грунта, что часто встречается в малоэтажном строительстве, а также в случаях, когда несущий слой грунта залегает на глубине 3 – 5 метров, а применение ленточных фундаментов или свайного основания экономически не эффективно. При возведении каркасных зданий со стенами из штучных материалов, под конструкции стен на обрезы столбчатых фундаментов укладываются сборные или монолитные железобетонные перемычки (длиной до 4 метров) или фундаментные балки (длиной более 4 метров).

  Столбчатые фундаменты выполняются сборными или монолитными. Обычно конструкция такого фундамента состоит из двух элементов: подошвы, передающей нагрузку от колонны здания на грунт и стакана – изделия, во внутреннюю полость которого, монтируется железобетонная колонна или стойки с анкерными болтами, в случае, если проектом предусмотрены металлические колонны. При значительных нагрузках на колонны каркаса, применяются монолитные многоступенчатые столбчатые фундаменты. В ситуации, когда здание или сооружение возводится на грунте, верхние слои которого не могут использоваться в качестве несущих, столбчатые фундаменты выполняются на свайном основании. В этом случае нижняя ступень монолитного ступенчатого фундамента служит ростверком, передающим нагрузку от вышележащих конструкций непосредственно на сваи, а на нем уже монтируется или бетонируется стакан или стойка фундамента.

  Столбчатые фундаменты могут быть на естественном или свайном основании. При естественном основании, подошва монтируется непосредственно на подготовленный грунт, на котором залита бетонная подготовка. В случае использования свайного основания, подошва столбчатого фундамента является одновременно и ростверком, объединяющим свайный куст воедино.  

 Крупноразмерные столбчатые фундаменты под тяжелые колонны производственных зданий обычно делаются монолитными, поскольку изготовленные в заводских условиях элементы фундамента придется транспортировать, разгружать и монтировать, что предполагает необходимость тяжелой автотехники и подъемных механизмов большой грузоподъемности.  

Расчет и чертежи - столбчатый фундамент под колонну.