Сегментная с пучковой арматурой при шаге 6 м

18 24

4,3-4,8 8,8-10 15,2-17

300 300-400 300-400

1,72-1,9 3,5-4 6.08-6.8

338-433 621-689 1041-1219

Сегментная из линейных элементов с проволочной арматурой при шаге 12 м

При внеузловой нагрузке пояс фермы рассчитывают как неразрезную балку с пролетами, равными расстоянию между узлами.

После определения усилий подбирают сечения элементов ферм.

Верхний пояс рассчитывают на внецентренное сжатие, а элементы решетки - на сжатие и центральное растяжение. Сечение нижнего пояса рассчитывают на центральное растяжение, а при дополнительных изгибающих моментах - на внецентренное растяжение.

При учете продольного изгиба в плоскости фермы расчетную длину элементов верхнего пояса и опорного раскоса принимают равной расстоянию между центрами узлов. Расчетную длину элементов решетки принимают с коэффициентом 0,8.

При учете продольного изгиба из плоскости фермы расчетную длину элементов верхнего пояса принимают равной расстоянию между узлами, закрепляемыми в покрытии распорками, а стержней решетки - равной расстоянию между центрами узлов.

Кроме расчета на действие эксплуатационных нагрузок, фермы должны быть рассчитаны на усилия, возникающие при их изготовлении, транспортировании и монтаже,

На стадии изготовления при натяжении арматуры нижнего пояса в поясах и решетке железобетонной фермы вследствие жесткости узлов возникают начальные усилия (главным образом изгибающие моменты), с которыми следует считаться при расчете и конструировании ферм. Эти изгибающие моменты можно найти методом перемещений.

Укорочение нижнего пояса фермы от обжатия бетона

д = ев/ = - 1 = (11.5)

где i - длина нижнего пояса фермы.

Изгибающие моменты в элементах ферм, возникающие от взаимного смещения их концов ft при жестко заделанных и неиоворачивающихся узлах (в основной системе) :

м°=и. (11.6)

где / - момент инерции сечения стержня; {- длина стержня.

В приближенных решениях в качестве расчетных могут быть приняты моменты

(11.7)

A1, = 0,7MJ.

§ 5. АРКИ

При пролетах промышленных зданий более 36 м арки становятся экономичными и могут применяться наряду с фермами.

Железобетонные арки бывают трехшарнирными, двухшарнирными и бесшарнирными (рис. 11.13, а). Сборные арки выполняют обычно двухшарнирными, а при больших пролетах - трехшарнирными (из двух полуарок) .

Распор арки воспринимается затяжкой или же передается на фундаменты и грунты основания.

До начала статического расчета ориентировочно в зависимости от пролета арки назначают размеры ее поперечного сечения. Далее выбирают очертание оси арки.

Распространенные арки имеют стрелу подъема

/ = (V6 ... Ve)/. Наиболее выгодно очертание оси арки, совпадающее с кривой давления. При стреле подъема f=(V4..-V2) / та-

Технико-экономические показатели железобетонных ферм пролетом 18-30 м при расчетной нагрузке от покрытия 3,6-б,бкН/м2

Рис. 11.13. Железобетонные арки

а -схемы бесшарнирной, двухшарнирной и трехшариирной арок; б-монолитная арка; в - предварительно-напряженная составная арка нз блоков двутаврового сечения; г - к расчету аркн; 1 - блоки; 2 - затяжки: 3 - подвески

КОЙ кривой приближенно будет парабола, а при/Д / - окружность.

Арки преимущественно делают из сборных элементов, напрягаемой затяжки и подвесок (рис. 11.13,в).

По железобетонным аркам укладывают такие же плиты настила, как и по фермам.

Арки рассчитывают на сплошную равномерно распределенную нагрузку от массы покрытия, односторон-

июю нагрузку от снега иа половине пролета арки и со средоточенную нагрузку от подвесного транспорта.

Двухшарнирная арка с затяжкой один раз статически неопределима, и для ее расчета необходимо предварительно задаться сечением арки. Высота сечения арки может быть принята равной /г = (/зо-Ао) L а площадь сечения затяжки подбирают по распору:

= 0.9-

(11.8)

Для пологой двухшарнирной арки распор Н с учетом упругого удлинения затяжки определяется по формулам:

при равномерно распределенной нагрузке по всему пролету

(11.9)

при равномерно распределенной односторонней нагрузке

Я = й(5с2 -5c*-f 2сб)

При сосредоточенной нагрузке где с=а/1 (рис. 11.13,г);

5Р1 8/

-т(т)"(-)

(11.10)

(11.11)

(11.12)

г, f -радиус инерции и площадь сечения арки; fa - площадь сечеиия стальной затяжки; п=£а/£б.

Для трехшариирной арки с опорами на одном уровне

(11.13)

где Alg - балочный момент в середине пролета арки.

При найденном значении Н для нескольких сечений арки определяют

= W cos ф + Q6 sin «р; Q = Об cos «р - sin ф.

(11.14)

TiH ij) -угол между касательной к оси арки в рассматрнваеявм сети mi и горизонтальной прямой (рис. 11.13, г); Qe - балочная поперечная сила.

Сечения продольной арматуры арки подбирают по формулам внецентренного сжатия.

Для учета влияния прогиба арки в ее плоскости расчетную длину принимают равной:

для трехшарнирных арок 0,58 s;

для двухшарнирных арок 0,54 s;

для бесшарнирных арок 0,36 s, где S - длина оси арки.

Поперечные силы в арке обычно незначительны, и при QRp bho поперечная арматура ставится по конструктивным соображениям.

Арки рассчитывают также на усилия, возникающие при изготовлении (в том числе при натяжении затяжки), транспортировании и монтаже.

§ 6. ПОДСТРОПИЛЬНЫЕ БАЛКИ И ФЕРМЫ

Если шаг колонн одноэтажного промышленного здания составляет 12 м, то возможны два решения конструкций покрытия.

Чаще всего по балкам и фермам, устанавливаемым непосредственно на колонны, укладывают плиты покрытия пролетом 12 м. Во втором случае вдоль здания на колонны укладывают подстропильные балки или фермы, а на них - с шагом 6 м балки, фермы или арки покрытия и плиты пролетом 6 м.

Типовые предварительно-напряженные подстропильные балки и фермы изготовляют из бетона марок 400- 600 и более и армируют пучками высокопрочной проволоки с натяжением на бетон. Масса таких балок и ферм составляет 8,7--9,7 т.

При использовании в покрытии стропильных балок пролетами 12 и 18 м типовые подстропильные балки делают двутаврового сечения с параллельными поясами (рис. 11.14,а). При этом балки покрытия опираются на консольные уширения нижней полки подстропильных балок.

Типовые треугольные подстропильные балки разработаны для промышленных зданий с пролетами 12-30 м (рнс. 11.14,6). Балки или фермы покрытия опираются иа верхний пояс подстропильной балки.

Нижний растянутый пояс и растянутые раскосы подстропильной фермы предварительно-напряженные (риа 11.14, в).

Конструкции покрытия (балки или фермы) опираются на нижний пояс подстропильных ферм. Крепление

Рис 11.14. Подстропильные конструкции

а б - балки; в -ферма; / - вертикальные каркасы; 2 - горизонтальные каркасы; 3 - напрягаемые пучки; 4 - площадки для опнрания балок нлн ферм покрытия

стропильных балок или ферм к подстропильным конструкциям ВЫ1ЮЛНЯЮТ монтажной сваркой.

Расчетной схемой подстропильной балки илп фермы служит однопролетная балка или ферма с сосредоточенной нагрузкой 350-1050 кН в середине пролета и рас-