Плиты покрытия (п-образные, кжс, ксо).

Сборные железобетонные покрытия в виде цилиндрических оболочек наиболее эффективно устраивать из крупноразмерных (длиной на пролет) сводчатых панелей, выполняющих одновременно функции плит покрытия и стропильных ферм (балок). Такие панели изготовляют с П-образным поперечным сечением (плиты П) и шатровым или сводчатым (плиты КЖС и КСО) продольным профилем. Их применяют для перекрытия пролетов 18 и 24 м. Ширина плит 3 м.

 

На схеме ниже, показано покрытие из плит-оболочек КСО, у которых несущие продольные диафрагмы, выполняющие роль стропильных конструкций, сделаны в виде безраскосной фермы. Это позволяет прокладывать коммуникации в плоскости конструкций покрытия.

Плиты-оболочки КСО, КЖС или П устанавливают на подстропильные фермы и крепят к ним, приваривая закладные детали к опорным пластинам на верхнем поясе ферм.

Применение таких конструкций покрытия упрощает монтаж каркасов зданий: после установки, выверки и закрепления колонн монтируют подстропильные фермы; в том же потоке устанавливают панели-оболочки покрытия. Конструкции стропят, поднимают и устанавливают традиционными способами.

Цилиндрические оболочки делают также и сборными из ребристых плит размером 3 х 6 м, укрупняя их в монтажные секции 3 х 18 м (по три плиты в секции) и устанавливая на стропильные конструкции (см. схему ниже, поз. б).

Покрытие из цилиндрических оболочек

а - панелей-оболочек КСО, б - монтаж оболочек укрупненными блоками из ребристых плит; 1 - колонны, 2 - панель-оболочка КСО, 3 - подстропильная ферма, 4 - укрупненный блок оболочки из ребристых плит, 5 - контурная ферма (диафрагма), 6 - стропильная балка (ферма), 7 - блок оболочки с временной (инвентарной) затяжкой.

Арки покрытия, их конструктивные решения.

Арка -криволинейное перекрытие пролёта между двумя опорами (колоннами, устоями моста). Как и любая сводчатая конструкция, создаёт боковой распор.

Деревянные арки являются в настоящее время наиболее распространенными основными несущими конструкциями зданий различного назначения. Они применяются в покрытиях производственных промышленных, сельскохоз-х и общественных зданий, имеющих пролеты 12-80 м. В практике зарубежного строительства применяются деревянные арки с пролетами до 100 м и более. Их изготовляют путем склеивания надежными синтетическими клеями гнутых и прямых клеедеревянных элементов значительных длин и сечений требуемой несущей способности. Конструкции клеедеревянных арок являются простыми, состоят из минимального числа элементов.

Металлические арки

Имеют несомненное преимущество перед балочными и рамными конструкциями вследствие значительно меньших. Применяют для покрытий выставочных павильонов, рынков, спортивных сооружений, ангаров, вокзалов и др.

Железобетонные арки можно применять, начиная с пролета 18 м, но экономичнее ферм они становятся при пролетах более 30 м. Наиболее целесообразно перекрывать ими пролеты от 36 до 80 м.

Наиболее распространенные — это двухшарнирные арки пролетом до 36 м.

Арки могут быть сборными в виде монтажных блоков длиной от 6 до 12 м или монолитными. Их выполняют из бетона классов ВЗО и В40. По аркам укладывают железобетонные панели покрытия, крепящиеся с помощью сварки закладных деталей и выполняющие также функции горизон­тальных связей.

В современном строительстве арки применяют в качестве несущих элементов покрытий зданий, пролётных строений мостов, путепроводов и т. п. Под нагрузкой арка работает в основном на сжатие и, в отличие от балок и ферм, передаёт на опоры не только вес (вертикальную нагрузку), но и распор (горизонтальное давление), который погашается опорой, затяжкой или контрфорсом. По конструктивной схеме различают арка бесшарнирные, двух- и трёхшарнирные. Неподвижность опор бесшарнирных арок обеспечивается жёстким защемлением в поддерживающих их конструкциях. При проектировании очертание оси принимается таким, чтобы при постоянной нагрузке (собственный вес Арки, вес опирающегося на неё покрытия, кровли и т. п.) в арке возникали лишь усилия сжатия, что обеспечивает наименьшие размеры её поперечного сечения.

Наиболее часто проектируют арки следующих статических схем: с затяжкой, воспринимающей усилие горизонтального распора, благодаря которой колонны здания воспринимают только вертикальные нагрузки; двух- либо трехшарнирные, передающие вертикальные нагрузки и распор на железобетонные фундаменты.

Монтаж арок с затяжками. Минимальное количество монтажных элементов будет достигнуто в том случае, если отправочные элементы арки и затяжки будут укрупнены в один блок. Это возможно только при условии жесткого крепления подвески (элемент, поддерживающий затяжку) к арке, так как при шарнирном узле весьма затруднительна кантовка укрупненного блока из горизонтального положения (положение укрупнительной сборки) в вертикальное (положение подъема в проектное положение). Подвеска затяжки должна быть запроектирована с учетом ее работы на сжатие от опорной реакций блока. В конструкции арок покрытия Дворца спорта на центральном стадионе в Лужниках (Москва) эти требования выполнены не были.

Бесшарнирные арки. Такие арки пролетом 168 м применены в конструкции покрытия велотрека в Крылатском (Москва). Покрытие в плане овальной формы размером 132х168 м состоит из четырех несущих арок: двух наружных и двух внутренних по большой оси. Арки замкнутого коробчатого сечения 2x3 м сварены из низколегированной листовой стали 10Г2С1 толщиной 20 и 40 мм. Стык элементов арок - через фрезерованную стальную прокладку с обваркой торцов по контуру. Наружные и внутренние арки опираются на общие железобетонные устои. Наружные арки наклонены на 14° к горизонту и поддерживаются балками и колоннами трибун. Внутренние арки не имеют промежуточных опор, они наклонены к горизонту на 56° и объединены системой ферм и связей. Фермы с параллельными поясами пролетами 5,3-25,3 м установлены с шагом 6,3 м. Распор арок воспринимают две железобетонные затяжки, расположенные ниже уровня чистого пола.

Двухшарнирные арки. Примерно такая же технология, которая изложена выше, использована при монтаже двухшарнирных арок наружного контура пролетом 120 м покрытия плавательного бассейна "Олимпийский" (проспект Мира, Москва).

Элементы арки в виде открытого сверху (для возможности последующего заполнения бетоном) короба сечением 2,0x3,3 м из стали 14Г2, толщиной 12 и 20 мм, длиной до 12 м и массой до 37 т устанавливали в проектное положение краном вместе с приваренными заранее оголовками колонн (для обеспечения плотного опирания арки на колонны). Оголовки представляли собой разрезные направляющие пластины, которыми охватывали верхнюю опорную часть колонны. Направляющие пластины после выверки смежных блоков арки приваривали к угловым элементам колонн. Каждый блок арки, кроме центрального (замыкающего), опирали консольно на две постоянные опоры-колонны. Стыки блоков в пролете между колоннами выполняли сваркой с накладками по стенкам короба. Для выполнения сварочных работ на стенки короба навешивали специальные подмости. Монтаж блоков арки-опалубки вели в направлении от опор к центру.

Трехшарнирные арки. Арочные покрытия находят также широкое применение при строительстве складов сыпучих материалов. Обычно в таких зданиях применяют трехшарнирные арки пролетом до 60 м. Арки состоят из двух прямолинейных ригелей переменного двутаврового сечения высотой до 1,2 м и длиной 36 м. Ригели поступают тремя частями, стыки которых выполняют сварными или на высокопрочных болтах.

Уложенные ригели до расстроповки крепят к временной опоре болтами, которые устанавливают в отверстия в нижнем поясе ригеля, предназначенные для крепления подвесной галереи. Временную опору устанавливают на рельсы, уложенные вдоль оси пролета, и передвигают трактором или с помощью лебедки грузоподъемностью 5 т. В качестве путей можно использовать 4 инвентарных металлических звена, перекладываемых краном по ходу монтажа.

Конструкции межблочного пространства монтируют гусеничным краном МКГ-25БС со стрелой 27,5 м. Поднимают с помощью специальной траверсы одновременно по 7 прогонов. Кран заезжает сбоку между смонтированными блоками.

Для покрытия складов минеральных удобрений и других химикатов эффективно применение деревянных арок. Монтаж таких арок аналогичен вышеизложенному и производится с применением передвижной центральной временной опоры.