Дать решения ригельного и безригельного каркаса многоэтажного здания. Перечислить все элементы этих каркасов.

Безригельный каркас состоит из колонн квадратного сечения и плоских панелей перекрытия. Панели перекрытий имеют размеры в плане 2,98x2,98 м, таким образом, зазор между ними всего 20 мм и это дает возможность замоноличивания швов без установки опалубки.
Толщина панелей 160 мм.
В системе предусмотрены двухмодульные панели, получаемые путем объединения двух соседних панелей:
1. Надколонная и межколонная.
2. Межколонная и средняя.

Это позволяет в двое ускорить монтаж и сэкономить на замоноличивании стыков.
Панели перекрытий, в зависимости от расположения их в плане, подразделяются на надколонные, межколонные и вставки. Членение перекрытия запроектировано с таким расчетом, что бы стыки панелей располагались в зонах, где величина изгибающих моментов равна нулю. Пространственная жесткость конструкции обеспечена монолитной связью элементов (перекрытий и колонн) и, при необходимости, и включением в систему связей и диафрагм.

 

Рис.3. Детали каркаса
а — стык стоек; б — частично-защемленный стык ригеля со стойкой; в — платформенный егык в стоёчно-рнгёльном каркасе; s — платформенный стык перекрытий со стойкой в безри-гельном каркасе; 1 — стойка; 2 — ригель; 3 — сварка; 4 — закладные стальные части; 5 — панель перекрытия; 6 — стальной оголовник стойки; 7 — обетоненная консоль из двутавра; 8 — раствор; 9 — обетонка стыка

В современном строительстве широко применяют конструктивную каркасную схему с полным каркасом и самонесущими или навесными стенами и с неполным каркасом и несущими стенами. По роду материалов каркасы зданий выполняют преимущественно из железобетона, но в малоэтажных каменных зданиях иногда применяют внутренний каркас с кирпичными столбами. Стальной каркас применяют в гражданских и промышленных зданиях при значительной высоте или больших пролетах. Кирпичные столбы внутреннего каркаса устраиваются из полнотелого кирпича на растворах высоких марок. Для увеличения несущей способности столбов применяют поперечное или продольное армирование, в первом случае сетки из проволоки укладывают через 2-4 ряда в швы кладки, во втором - вертикально установленные стержни арматуры снаружи столба связывают хомутами и покрывают защитным слоем раствора.

Железобетонные каркасы разделяются на сборные и монолитные, причем первые являются более индустриальными. Монолитный каркас применяют редко, в уникальных зданиях или по особым технологическим требованиям. Колонны и прогоны в монолитном каркасе, армированные стержнями продольной арматуры и поперечными хомутами, составляют единое целое. Бетонирование каркаса осуществляется в опалубке.
Сборные железобетонные каркасы являются основным типом каркасов многоэтажных зданий. Этот каркас в гражданских зданиях состоит из одно- или двухэтажных стоек (колонн) и ригелей таврового или прямоугольного сечения. По высоте стойки соединяются сваркой стальных оголовков колонн между собой или сваркой концов арматурных стержней, выпущенных из тела стоек с последующим замоноличиванием стыка.

Стыки стоек при этом располагают в каждом этаже или через этаж на расстоянии 0,6-1 м от уровня пола. Ригели присоединяют к стойкам сбоку с помощью сварки закладных стальных деталей, предусмотренных в этих конструктивных элементах, и с последующей заделкой бетоном.
В многоэтажных промышленных зданиях применяют балочную и безбалочную схемы каркасов. Элементами каркаса являются колонны с фундаментами под ними и ригели перекрытий, вместе образующие железобетонные рамы. Сборный железобетонный каркас с балочным перекрытием проектируют как рамную, рамно-связевую или шарнирно-связевую системы. При рамной системе вертикальные и горизонтальные нагрузки, приходящиеся на здание, воспринимают железобетонные рамы с жесткими узлами. В рамно-связевой системе рамы с жесткими узлами воспринимают только вертикальные усилия, а горизонтальные усилия воспринимают перекрытия, передавая их на поперечные и торцовые стены и лестничные клетки. Если узлы рам имеют не жесткое, а шарнирное крепление, такая система называется шарнирно-связевой, передача нагрузок при этом происходит также, как и в рамносвязевой. Сборные железобетонные каркасы с балочным перекрытием широко применяют при возведении многоэтажных промышленных зданий. Балочное перекрытие состоит из ригелей (прогонов), опирающихся на консоли колонн, и ребристых плит, уложенных по прогонам. Сборные элементы каркаса соединяются сваркой закладных деталей с последующим замоноличиванием.

56. Выполнить поперечный разрез и план однопролетного здания с клееными деревянными конструкциями. Пролет 24м, высота 6м, длина 48м, шаг колонн 6 м.

В строительстве используют клееные конструкци двух видов - несущие и ограждающие. Несущие конструкции являются многослойными, склеенными из нескольких слоев древесины. Нередко их усиливают путем вклеивания металлической или пластмассовой арматуры.

Склеивание древесины для различных конструкций производится в заводских условиях и начинается с сушки пиломатериалов. Затем из досок вырезают дефектные места и недопустимые пороки древесины. Следующим этапом является фрезерование шипов. Все операции делаются механизированным путем на распиловочных, фрезерных, шипорезных машинах. После нарезки зубчатых шипов заготовки стыкуют на клеях для получения длинных досок, представляющих своей конструкцией ленты. Механизированными клеевыми вальцами ровным слоем на поверхность досок наносится клей с расходом 0,2-0,6 кг/м². Толщина клеевого шва колеблется от 0,1 до 0,8 мм. При толщине клеевой прослойки от 0,1 до 0,2 мм обеспечивается максимальная прочность. Пакет склеенных досок загружается в пресс и запрессовывается. Для склеивания древесины лучшими являются поливинилацетатные, карбамидные, резорциновые и фенольные клеи. Полимер, образующий основу клея, может быть термопластичным или термоактивным и укрепляется под влиянием нагревания, удаления растворителя или действия отвердителя.

К несущим конструкциям относят плоские конструкции -балки, рамы, фермы, панели, арки и пространственные конструкции - оболочки, купола.

• Балки - наиболее простой тип конструкций. Клееные балки имеют различные формы и очертания поперечного сечения. На рис. 47 изображено сечение клееных деревянных балок. Высота сечения назначается не менее ¹/₁₅ пролета.

Рис. 47. Сечение клееных деревянных балок

1 - сплошное прямоугольное; 2 - коробчатое; 3,4- двутавровое с клееной фанерой я клееными деревянными стенками; 5 - коробчатое с двумя стенками; 6 -двутавровое с волнистой стенкой; 7 - схема зубчатых шипов

Рис. 48. Несущие плоские конструкции

. Примером такого покрытия может служить разработанный в РГАС деревянный многогранный решетчатый сферический купол из деревянных брусков цельного сечения (рис. 4). Стержни каркаса являются контурными ребрами треугольных панелей, образующих многогранную поверхность купола. В контурных ребрах предусмотрены отверстия под монтажные болты, используемые для соединения панелей между собой.

Рисунок 4. Каркас многогранного сферического купола из деревянных брусков

Контурные ребра 1 треугольных панелей (рис. 5) в углах соединяются при помощи листовых фанерных вкладышей 2 на клею. Между наружной и внутренней обшивками 4 из тонких алюминиевых листов укладывается тепло-, звуко- и пароизоляция 5-7.

Рисунок 5. Треугольные панели многогранного купола: 1 - контурное ребро; 2 - листовые фанерные вкладыши; 3 - прижимная планка; 4 - наружная и внутренняя обшивки из алюминиевых листов; 5 - перфорированный картон; 6 - минераловатная плита; 7 - пароизоляция

57. Приведите в графической форме пример объемно-планировочного и конструктивного решения сборного железобетонного цилиндрического резервуара для хранения воды со сборным перекрытием из ребристых квадратных в плане плит (план и разрез).

Железобетонные резервуары (силоса) используются для хранения воды, нефтепродуктов, сыпучих материалов (зерно, пелеты), кормов, для систем очистки воды, помышленных систем очистки, в качестве бассейнов, силосов в сельском хозяйстве и промышленности, а также в качестве водонапорных башень. Области применения железобетонных резервуаров (силосов) не ограничена, т.к., резервуары позволяют хранить практически любые виды жидкостей и сыпучих материалов.

Железобетонные резервуары по виду хранимого нефтепродукта подразделяются на резервуары для мазута, нефти, масел и светлых нефтепродуктов. Поскольку нефть и мазут практически не оказывают химического воздействия на бетон и обладают способностью за счет своих тяжелых фракций и смол уплотнять мелкопористые материалы, уменьшая со временем их проницаемость, при их хранении в железобетонных резервуарах не требуется специальной защиты стенок, днищ и покрытия резервуаров.

Рис. 1. Круглый железобетонный резервуар вместимостью 5 тыс.м³:

а - разрез; б - вид сверху;

1 - монолитная стенка; 2 - монолитное днище; 3 - сборная кровля;

4 - деформационный шов; 5 - приямок

Стенки цилиндрических сборных предварительно напряженных резервуаров выполняются из отдельных стеновых панелей. Количество предварительно напряженной арматуры подбирается с таким расчетом, чтобы при наполненном резервуаре в стенке сохранялись остаточные сжимающие напряжения порядка 5—8 кгс/см² для обеспечения плотности стыковых соединений. В резервуарах высотой 7—10 м вместимостью свыше 5 тыс.м³ вертикальная арматура выполняется предварительно напряженной и располагается для удобства ее изготовления посередине сечения панели.

В цилиндрических резервуарах вместимостью до 2 тыс.м³ стеновая панель имеет цилиндрическую поверхность с наружной и внутренней стороны, при вместимости более 2 тыс.м³ применяются панели плоско-выпуклого поперечного сечения, т.е. радиус кривизны их наружной поверхности равен радиусу резервуара, а внутренняя поверхность — плоская.

В резервуарах с монолитным и ненапряженным днищем стеновая панель L -образной формы соединяется с днищем посредством деформационного шва либо заделывается в паз монолитного днища.

Стеновые панели иногда монтируются на отдельном кольцевом фундаменте, не связанном с днищем резервуара, а бетонирование плиты днища заканчивается на некотором расстоянии от стенки.