Лекция № 16 Конструкции большепролетных покрытий общественных зданий.

Покрытие крупнопролетного общественного здания в каждом случае является оригинальной инженерной задачей, имеющей в историческом аспекте множество решений в виде разнообразных конструкций. Вместе с тем, не претендуя на исчерпывающую полноту изложения темы, можно показать некоторые типовые решения применительно к сборпому железобетону и стали и индивидуальные решения, повторно применяющиеся в современной отечественной градостроительной практике, рассматривая их как исходный материал для учебного проектирования.

Сводчатое покрытие из сборных армоцементных оболочек пролетом 40 м

Свод собирается из арок номинальной шириной 2 м. Каждая арка составлена из трех однотипных армоцементных лотковых элементов длиной 13,9 м. В сборе они образуют волнообразную сводчатую поверхность. Распор свода передается подсводнымн балками на расположенные через 10—12 м контрфорсы или воспринимается затяжками.

Толщина сечения лотковых элементов в местах перегиба воли 70 мм и по скату воли 30 мм. Арми-рование— две тканые сетки, расположенные у поверхностей, и сварная сетка из стержней диаметром 6 мм н середине сечения. В местах перегиба воли армирование усиливается шестью продольными стержнями диаметром 18 мм и дополнительной тканой сеткой. Сочленяемые торцы лотковых элементов снабжены арматурными выпусками, свариваемыми или связываемыми между собой, и пазами треугольного очертания, образующими растворную шпонку.

Лотковые элементы торцовой арки отличаются от рядовых наличием бортового ребра и стационарных стальных затяжек, располагаемых с интервалом до 3 м. В лотковых элементах рядовых арок аналогичные затяжки устанавливаются при необходимости на монтажный период..

Монтаж свода секциями из трех волн ведется с применением двух временных промежуточных опор длиной 6 м. располагаемых в третях пролета. Поднятые краном на сборку армоцементные элементы устанавливаются в проектное положение размещенными на опорах домкратами. Затем производятся армирование, сварка и замоноличиванне швов секции.

В поперечных швах стержни большого сечения на гребне волны свариваются встык через посредники или путем ванной сварки. Стержни малого сечения связываются внахлестку н вместе с поперечными стержнями образуют сетку, армирующую сопряжение элементов арки. Продольные швы между арками фиксируются сваркой закладных пластин в гребне волн. Свод замоноличивается цементным раствором марки 300. После набора швами 70% расчетной прочности домкраты опускаются и монтажные опоры перемещаются под следующую секцию.

Свод накрывается рубероидной кровлей с эффективным утеплителем и пароизоляцией. В качестве утеплителя может применяться пенополистирол-цементиые плотностью 200 кг/и1. Пенополистирол-цементиые плиты размером в плане 2Х 1.5 м изготовляются на той же виброформовочной машине.

Сводчатые покрытия из сборных армоцементных оболочек пролетом до 50 м применяются в покрытиях различных зальных помещений преимущественно спортивного назначения.

Конструкция разработана в ЛепЗНИИЭПе.

Лист 9.02. Сборные железобетонные сферические обопочии

Оболочки размером в плане 18X24 и 18 X 30м представляют собой выпуклые многогранники, образованные системой цилиндрических сводов, вписанных в исходную тороидальную поверхность. Стрелы подъема н кривизна образующих дуг обусловлены максимальным уклоном рубероидной кровли 1 :3 по краям оболочки. Совокупность оболочек образует многоволновое покрытие температурного отсека здания. Швы между смежными оболочками замонолнчинаютси только в опорной зоне на 1/7—1/8 пролета. Для обеспечения возможности краевых тангенциальных перемещений в средней части контура плиты смежных оболочек не соединяются. Конструкция работает по статической схеме отдельно стоящей оболочки.

Собирается оболочка из железобетонных ребристых плит —основных, средних и контурных поминальным размером 3X0 м и доборных — крайних и средних номинальным размером 0,7X0 >> 0,4 X >-''.:-:. Все плиты криволинейны в направлении наибольшего размера. Они снабжены контурными продольными и поперечными ребрами высотой со* ответственно 250 и 150 мм. Полки плит имеют тол-шину в средней части оболочки 30 мм, по контуру 40 мм и в доборных плитах 50 мм. В местах отверстий для зенитных фонарей или дефлекторов полки плит утолщены до 60 им.

Сдвигающие усилия в швах между плитами воспринимаются бетонными шпонками, образующимися в пазах треугольного профиля.

При небольших площадях покрытий доборные плиты заменяются монолитными открылками в целях сокращения числа типоразмеров опалубочных форм.

Конструкция основных плит предусматривает их укрупнительную сборку в арочные блоки размером 18X3 м, оснащенные инвентарной съемной шпренгельной затяжкой. Плиты арочного блока соединяются сваркой закладных элементов и замоноличи-ваются бетоном марки 300.

Жесткость оболочки обеспечивается расположенными по периметру стальными бортовыми фермами сегментного очертания. В крайних панелях верхнего пояса ферм размешены стальные упоры, воспринимающие сдвигающие усилия от оболочки. Смежные оболочки опираются на одну бортовую ферму.

Монтаж оболочек начинается с установки бортовых ферм, устойчивость которых обеспечивается съемными монтажными креплениями. Затем укрупненные арочные блоки устанавливаются на бортовые фермы пролетом 24 или 30 м в направлении от 18-метровых бортовых ферм. Оболочка замыкается в шелыге. Укрупненные арочные блоки привариваются к бортовым фермам, причем к средним бортовым фермам приваривается только оболочка, устанавливаемая первой. Блоки соседней оболочки скрепляются съемными монтажными креплениями с установленной ранее. Крепления снимаются после замоноличнвания швов. Бетон замонолнчиваннн также марки 300.

Сборные железобетонные сферические оболочки в виде отдельных куполов или многоволновые применяются для перекрытия рынков, автобусных гаражей, спортивных манежей и т. п. сооружений. Конструкция разработана в Государственном проектном институте N9 1 Госстроя dCCP (ГПИ-1).

Регулярная структурная плита из армоцементных элементов

Конструкция покрытия представляет собой плиту регулярной структуры, собранную из двух основных типовых элементов — пирамидального н ребристой плиты.

Пирамидальный элемент номинальным размером в плане 3X3 м и высотой 0,9 м отформован в виде четырех равносторонних пирамид. Пирамиды образуются армоцементными гранями, утолщенными армированными ребрами и уширенной вершиной, диагонально расположенной относительно основания. Углы оснований и вершины пирамид снабжены закладными пластинами, приваренными к рабочей арматуре. Закладные детали служат для соединения пирамидальных элементов между собой и с ребристыми плитами. Для восприятия опорных реакций грани и ребра опирающихся на колонну пирамид усилены. В связи с принятой раскладкой разрезка пирамидальных элементов проходит по осям колонны, и каждый из четырех стыкуемых на ней элементов имеет одну усиленную пирамиду.

Рис.16.1 Сборные многоволновые железобетонные оболочки.