книги / Строительные конструкции

состояний), лагрузки, от которых определяют давление под подошвой фундаментов, принимают нормативными, т. е. при коэффициентах перегрузки л = 1 .

Расчет центрально-нагруженных фундаментов. На­ грузками, создающими давление под подошвой фунда­ мента, являются сила NB, передаваемая колонной, а так­ же собственный вес фундамента и грунта на его обрезах (рис. Х.23,г).

Если принять среднюю объемную массу материала фундамента и грунта на его обрезах Vcp=2 тс/м3, то их общий вес при площади подошвы Бф и глубине заложе­

расчетного давления, которое может быть допущено от действия одной только силы Na, передаваемой колонной. Следовательно,

*Ягр-Ycp H i'

Центрально-нагруженные фундаменты имеют, как правило, квадратное очертание, поэтому размер стороны

Реактивный отпор грунта, вызывающий изгиб фунда­ мента, возникает только от нагрузки, передаваемой ко­ лонной, а собственный вес фундамента и соответствую­ щий отпор взаимно уравновешиваются, не вызывая из­ гиба фундамента. Расчетное значение отпора от расчет­ ной продольной силы N составляет:

Высота фундамента должна обеспечивать его проч­ ность на продавливание, которое происходит по боковым граням пирамиды, имеющим наклон 45° (рис. Х.24, а ) . В качества продавливающей силы Р принимают силу N, передаваемую колонной, уменьшенную на отпор грунта РГр, действующий по площади нижнего основания пира-

201

миды продавливания. При квадратной колонне со сторо­ ной b площадь верхнего основания пирамиды равна 62,

Для фундамента из тяжелого бетона прочность на продавливание считается обеспеченной, если соблюдает­ ся условие

Рис. Х.24. К расчету центрально-нагруженных фундаментов на про­ давливание а и расчету арматуры фундамента б

1 —пирамида продавливания; 2 —нижнее основание пирамиды продавливания

202

В ряде случаев высота фундаментов может быть обусловлена требуемой глубиной стакана под колон­

ну Лст.

Нф= ЛСт+200.

Фундамент по высоте разбивают на ступени высотой 30—50 см. Высоту нижней ступени следует проверить в сечении I —I см. рис. Х.24, а) из условия прочности на­ клонного сечения без поперечной арматуры.

После того как назначены размеры подошвы и высота фундамента, определяют требуемую площадь сечения рабочей арматуры, рассматривая выступающую за грань

ны с фундаментами, ригели покрытия в виде балок, ферм или арок, панели покрытия, стеновые панели, подкрано­ вые балки (если здание оборудовано мостовым краном), а при необходимости — элементы световых или аэраци­ онных фонарей. Сетку колонн принимают кратной укруп­ ненному модулю 6 м: в поперечном направлении (раз­ мер пролета) 12, 18, 24, 30 и 36 м, в продольном (шаг колонн) 6 или 12 м. При шаге колонн 12 м и длине сте­ новых панелей 6 м по наружным рядам устанавливают промежуточные (фахверковые) колонны.

203

Рис. Х.27. Предварительно-напряженные балки покрытия

а —общий вид и армирование; б—схемы расположения напрягаемой арма­ туры; 1 —продольная напрягаемая арматура; 2 —сварные каркасы стенки; 3 —то же, верхней полки; 4 —опорная закладная деталь; 5 —дополнительные каркасы в опорном уширении; 6 —сетки; 7 —поперечные стержни, приварен­ ные к опорной закладной детали

сечения этой арматуры определяют из расчета прочности по нормальному сечению.

Чтобы предотвратить образование трещин в верхней зоне балки при ее обжатии, иногда ставят напрягаемую

арматуру и в сжатой зоне (арматура Ан). Стенку балки армируют ненапряженными плоскими сварными карка­ сами (одним или двумя), поперечные стержни которых рассчитывают из условия прочности наклонных сечений на поперечную силу. Приопорные участки балок для пре­ дотвращения образования продольных трещин при обжа­ тии усиливают дополнительными поперечными стержня­ ми, приваренными к опорной закладной детали. В верх­ ней сжатой полке располагают плоский сварной каркас.

Балки рассчитывают как однопролетные, загружен­ ные равномерно распределенной нагрузкой от веса по­ крытия, веса снегового покрова и собственного веса:.

205

Фермы обычно имеют ломаный верхний пояс (сегмент­ ные); при плоской кровле укладывают фермы с парал­ лельными поясами. Высота ферм составляет Vz—Vs про­ лета. Размер панели (расстояние между узлами) прини­ мают равным 3 м, с тем чтобы ребристые панели покрытия шириной 3 м передавали нагрузку на ферму в узлах верхнего пояса. В этом случае верхний пояс испы­ тывает только осевое сжатие. Нижний пояс фермы рабо­ тает на осевое растяжение, элементы решетки (стойки и раскосы) — на осевое сжатие или на растяжение.

Усилия в стержнях ферм от нагрузок, приложенных в узлах, определяют обычными методами .строительной

ний), принимая, что стержни в узлах соединены шарнир­ но. Такой расчет, не учитывающий жесткости узлов фермы, является приближенным, однако он дает не­ большую погрешность против точных, методов.

Верхние пояса, стойки и раскосы ферм армируют сварными каркасами, нижний пояс ферм выполняют предварительно-напряженным с натяжением арматуры на упоры или на бетон. При натяжении на упоры напря­ гаемую арматуру располагают равномерно по сечению пояса и охватывают хомутами. При натяжении на бетон напрягаемую арматуру располагают в каналах, которые после натяжения и анкеровки арматуры заполняют це­ ментным раствором под давлением (инъецируют). Фер­ мы могут быть цельными (при пролетах до 24 м) или составными, из двух половин. Во втором случае стыкова­ ние выполняют на строительной площадке путем сварки стальных закладных деталей.

конструктивное решение и расчет аналогичны таковым

подстропильные конструкции — балки или фермы (рис. X. 30).

207

расстояние между распорками 5= 2—3 м.

Колонны испытывают действие продольной сжима­ ющей силы и изгибающих моментов в плоскости попе­ речной рамы и, следовательно, работают на внецентренное сжатие. Продольная рабочая арматура располага­ ется по граням, перпендикулярным плоскости действия момента.

Изгибающие моменты в колоннах определяют из расчета поперечной рамы. Если во всех пролетах рамы ригели находятся на одном уровне, то наиболее удобно выполнять расчет методом перемещений, поскольку не­ зависимо от числа пролетов поперечная рама имеет только одно неизвестное — линейное смещение верхнего конца колонн.

Рис. Х.32. Схема одноэтажного промышленного здания с крупно­ размерными панелями покрытия

1 —колонна; 2 —продольная балка; 3 —крупноразмерная панель покрытия

209

Из расчета рамы определяют расчетные усилия в

в последнее время находят применение крупноразмер­ ные панели 3X18 и 3X24 м, которые укладывают на продольные балки, установленные по колоннам или на

ментов, снизить расход материалов и трудоемкость мон­ тажа.

Крупноразмерные предварительно-напряженные па­ нели изготовляют двух типов: малоуклонные ребристые (рис. Х.32, б) и сводчатые КЖ С (рис. Х.32, в ) .

§Х.5. ЗДАНИЯ СИСТЕМ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

ИКАНАЛИЗАЦИИ И КОТЕЛЬНЫЕ

Для систем водоснабжения строят здания насосных станций: первого подъема, второго подъема, циркуля­ ционные; здания для фильтров, осветлителей, устано­ вок для умягчения воды и др.; для систем канализа­ ции— здания насосных и воздуходувных станций, стан­ ций перекачки ила и др.

Различные по технологическому назначению уста­ новки следует, по возможности, размещать в одном здании, чтобы сократить строительный объем,- площадь застройки и протяженность инженерных коммуникаций, а следовательно, уменьшить стоимость и -сроки строи­ тельства.

По расположению относительно уровня земли раз­ личают здания надземные, полузаглубленные (уровень пола несколько ниже уровня земли), заглубленные (уро­ вень пола значительно ниже уровня земли) и подзем­ ные.

Для монтажа оборудования и его обслуживания большинство зданий оснащают подъемно-транспортны­ ми средствами: монорельсами, кран-балками или мосто­ выми кранами.

Здания водопроводно-канализационного назначения могут быть выполнены с кирпичными несущими стенами и железобетонными перекрытиями. Заглубленную часть ограждают массивными каменными или бетонными сте­ нами, а при большой глубине и высоком уровне грун­

210