Особенности расчета и конструирования двухветвевых колонн

Двухветвевая колонна представляет собой многоэтажную однопролетную раму с расстоянием с между осями ветвей и расстоянием s между осями распорок. Т.к. ригелями служат короткие жесткие распорки, а стойками – менее жесткие ветви колонны, деформацией ригеля можно принебречь.

Продольные силы в ветвях сечения

N_sd=N/2 ±Mη/c

η=1/[1-(N/N_cr)] – коэффициент учёта влияния прогиба на напряженное состояние колонны

Если обе ветви будут сжаты, то изгибающие моменты в ветвях M_в=±Q/4

Если одна ветвь растянута M_в=±Q/2

Изгибающие моменты в сечениях распорок M_p=2*M_в , поперечная сила в сечении распорок Q_p=Q_s/c

Армирование сечения ветвей и распорок принимают симметричным .

Площадь сечения продольной арматуры распорок : А_р=М_р/(f_yd*(h_o-a’))

Площадь продольной арматуры стержней: A_в=(N_в-0,5*ϒ*b2*f_cd*b*h_o²)/ (f_yd*(h_o-a’))

Гибкость ветвей в плоскости изгиба колонны учитывается как для составного сечения: λ_red=λ₁²+λ₂²

Условная критическая сила: Ncr=12,8*E_cm*A*(r_red/l_o*[1/φ_e*(0,11(0,1+t)+0,1)+μ*ά])

A – площадь сечения ветви

ά – коэффициент армирования ветви

r_{red –} приведенный радиус инерции сечения ветви

Если одна из ветвей при определении продольной силы окажется растянутой, то следует выполнить расчёт двухветвевой колонны с учетом пониженной жесткости этой растянутой ветви. В этом случае изгибающие моменты в сжатой ветви и распорках определяют из условия передачи всей поперечной силы в сечении колонны на сжатую ветвь.
28. Железобетонные подстропильные конструкции (типы, конструирование, расчёт, технико-экономический анализ, учёт условий изготовления и монтажа)

Подстропильные конструкции в виде балок или ферм применяют в покрытиях одноэтажных промышленных зданий при шаге стропильных конструкций 6 м и шаге колонн 12 м. Подстропильные конструкции выполняют предварительно напряжёнными из бетона классов С25/30, С30/37 и армируют канатами, стержневой арматурой или проволочной арматурой с натяжением на упоры. Ненапрягаемую арматуру растянутых раскосов подстропильных ферм определяют из расчёта прочности и раскрытия трещин. Крепление стропильных ферм к подстропильным конструкциям выполняют сваркой.

Нагрузка от стропильной фермы передаётся в виде сосредоточенной силы, приложенной в середине пролёта к нижнему узлу подстропильной фермы. Подстропильные фермы рассчитывают по прочности и трещиностойкости с учётом жёсткости узлов. Для технико-экономической оценки отдельных элементов и конструкций в целом при проектировании служат следующие показатели: расход арматуры, т; бетона, м³; трудоёмкость изготовления и монтажа, чел.-дн.; стоимость, руб. Расчётной единицей измерения служит одна конструкция.

32. Типы железобетонных ферм. (конструирование, расчёт, технико-экономический анализ ). Учёт условий изготовления и монтажа.

Различают следующие основные типы ферм:

- сегментные с верхним поясом ломаного очертания и прямолинейными участками между узлами.

- арочные раскосные с редкой решёткой и верхним поясом плавного криволинейного очертания.

- арочные безраскосные с жёсткими узлами в примыкании стоек к поясам и верхним поясам криволинейного очертания.

- полигональные с параллельными поясами или с малым уклоном верхнего пояса трапецивидного очертания .

- полигональные с ломанным нижним поясом.

Высоту ферм всех типов в середине пролёта обычно принимают равной 1/7…1/9 пролёта. Панели верхнего пояса ферм, за исключением арочных раскосных, проектируют размером 3м.

Нижний растянутый пояс ферм всех типов и растянутые раскосы ферм некоторых типов проектируют предварительно напряжёнными с натяжением арматуры, как правило, на упоры.

Наиболее благоприятное очертание по условию статической работы имеют сегментные и арочные фермы , так как очертание их верхнего пояса приближается к кривой давления.

- В арочных раскосных фермах увеличивают длину панели верхнего пояса и делают решётку более редкой.

- В арочных безраскосных фермах появляется необходимость в дополнительном армировании.

- Полигональные фермы с ломанным очертанием нижнего пояса более устойчивы на монтаже и не требуют специальных креплений, так как их центр тяжести расположен ниже уровня опор.

Фермы рационально изготовлять цельными. Членение их на полуфермы с последующей укрупнительной сборкой на монтаже повышает стоимость. Фермы пролётом 18м. изготовляют цельными, пролётом 24м. – цельными или из двух полуферм; пролётом 30м-

Из двух полуферм. Решётку полуфермы следует разбивать так, чтобы стык нижнего пояса для удобства монтажного соединения был выносным, т.е. расположенным между узлами .

Чтобы обеспечить монтажную прочность участка нижнего пояса, у стыка устраивают конструктивные дополнительные подкосы.

Ширину сечения поясов ферм из условий удобства изготовления принимают одинаковой . При шаге ферм 6м. её принимают 200…250 мм, а при шаге ферм 12 м -300…350 мм.

Армирование нижнего растянутого пояса необходимо выполнять с соблюдением расстояний в свету между напрягаемы ми стержнями , канатами и спаренной проволокой , что обеспечивает удобство укладки и уплотнения бетонной смеси. Вся растянутая арматура должна быть охвачена замкнутыми конструктивными хомутами, устанавливаемым с шагом 500 мм.

Верхний сжатый пояс и решётки армируют ненапрягаемой арматурой в виде сварных каркасов . Растянутые элементы решётки при значительных усилиях выполняют предварительно напряжёнными.

33. Особенности расчёта и конструирования узлов железобетонных стропильных ферм.

В узлах железобетонных ферм для надёжной передачи усилий от одного элемента к другому создают специальные уширения – вуты, позволяющие лучше разместить и заанкерить арматуру решётки.

Узлы армируют окаймляющими цельногнутыми стержнями диаметром 10…18 мм и вертикальными поперечными стержнями диаметром 6…10 мм с шагом 100мм, объединенными в сварные каркасы.

Опорные узлы ферм армируют дополнительной продольной ненапрягаемой арматурой и поперечными стержнями, обеспечивающими надёжность анкеровки растянутой арматуры нижнего пояса и прочность опорного узла по наклонному сечению. Кроме того, чтобы предотвратить появление продольных трещин при отпуске натяжения арматуры, ставят специальные поперечные стержни, приваренные к закладным опорным листам, и сетки.

В опорном узле поставлены дополнительные продольные ненапрягаемые стержни диаметром 12мм, заведенные в приопорную панель нижнего пояса , и поперечные стержни диаметром 10мм.

В расчётной схеме раскосной фермы при определении усилий принимают шарнирное соединение элементов поясов и решётки в узлах.

34. Ж/Б стропильные арки (типы, конструирование, расчет, ТЭП). Выбор очертания оси арки, затяжки и их предварительное напряжение.