го кольца башенным краном устанавливают отдельные ступенчатые панели, которые временно крепят болтами к выступу кольца до полного замыкания. Затем сваривают закладные детали и замоноличивают стыки. Ступенчатые сборные панели второго кольца укладывают на консольные выступы первого кольца и т. д.

f 4. ВЫПУКЛЫЕ ПОЛОГИЕ ОБОЛОЧКИ НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ

Железобетонные выпуклые оболочки на прямоугольном плане - весьма прогрессивные конструкции. По расходу материалов они экономичнее цилиндрических оболочек и допускают более редкое размешение опор. Оболочки можно получить из сферического купола, который срезан четырьмя вертикальными плоскостями. Эти вертикальные плоскости образуют в плане прямоугольник, вписанный в основание купола.

Конструкция состоит из тонкостенной плиты двоякой кривизны и четырех диафрагм, располагаемых по контуру (рис. 12.13, а). Диафрагмы опираются концами на колонны; возможно опирание оболочки и по всему контуру на стены.

В пологих оболочках используют поверхность эллиптического параболоида и круговую поверхность переноса.

Оболочки двоякой кривизны строят преимущественно пологими, т. е. с отношением стрелы подъема в каждом направлении к соответствующему размеру плана до 1 : 5.

Оболочки на прямоугольном плане выполняют из монолитного, сборного и сборно-монолитного железобетона.

Усилия, действующие на бесконечно малый элемент, выделенный из оболочки, можно разделить на две группы. К первой группе относятся усилия, характеризующие безмоментное состояние оболочки: продольные усилия Nu N2 и сдвигающие S (рис. 12.13, б). Усилия этой группы всегда действуют в оболочках.

Вторая группа усилий (рис. 12.13, в) - изгибающие моменты Ml, М2, поперечные силы Qi, Q2 и крутящие моменты Я - характеризуют моментное состояние оболочки.

Усилия, относящиеся ко второй группе, могут отсутствовать, если соблюдаются следующие условия: края оболочки имеют свободу горизонтальных перемещений и

поворота; внешняя нагрузка сплошная, распределенная, с плавным изменением интенсивности; плита оболочки не имеет отверстий, резких изменений толщины, изломов и т. д. Как правило, эти требования при проектировании оболочек могут быть удовлетворены по всей их площади, за исключением приопорных частей. Поэтому в таких оболочках лишь узкая приопорная полоса подвергается действию изгибающих моментов, а 80-90% площади оболочки обычно испытывает лишь действие продольных сжимающих сил.

Для облегчения вычислений усилий Ni, Лг и S составлены таблицы.

После определения Nu N2 и S главные усилия и углы их наклона к горизонтальной оси находят по формулам:

2гл / 2 - V

tg2ax tg2a2

(12.35)

{12.Щ

Nt + N

В углах оболочки, как это видно из формулы (12.36), сдвигающие силы достигают наибольших значений, которые вызывают появление в этих местах значительных главных растягивающих напряжений, направленных под углом 45° к краю оболочки.

Для восприятия этих напряжений угловые зоны оболочек больших пролетов целесообразно армировать диагональной напрягаемой арматурой.

Поскольку оболочка испытывает в основном сжимающие усилия, ее армируют на большей части площади конструктивной сеткой, а в прикоитурных зонах ставят дополнительную арматуру.

По сдвигающим усилиям S рассчитывают связи оболочки с диафрагмой и саму диафрагму.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какие конструкции покрытия называются тонкостенными пространственными? Их преимущества н недостатки.

2. Назовите основные группы и типы пространственных конструкций.

3. Каковы конструктивные особенности цилиндрических оболочек? Назовите две группы цилиндрических оболочек.

4. Классификация куполов и конструирование куполов. Какие усилия учитывают прн расчете куполов по б/;змоментной теории?

5. Как можно получить выпуклую пологую оболочку иа прямоугольном плане из сферического купола?

6. Изобразите усилия, действующие в оболочке.

Глава 13 /

ФУНДАМЕНТЫ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Фундаментом называют конструкцию, предназначенную для передачи давления от здания и сооружения на основание.

Основным материалом для фундаментов в настоящее время является железобетон. Применение железобетонных фундаментов вместо каменных или бетонных позволяет значительно уменьшить глубину их заложения, так как при одной и той же площади подошвы фундамента, определяемой нагрузкой и сопротивлением грунта, высота фундамента может быть существенно уменьшена.

Железобетонные фундаменты могут быть подразделены на следующие типы: отдельные фундаменты под колонны; ленточные фундаменты под рядами колонн или под стенами; сплошные фундаменты в виде железобетонных плит под всем сооружением или его частью; свайные фундаменты.

Рассмотрим первые три типа фундаментов*.

По способу возведения отдельно стоящие и ленточные фундаменты могут быть монолитными, возводимыми на месте, и сборными.

Чтобы обеспечить возведение всех подземных конструкций до начала монтажа надземных конструкций и выполнить работы нулевого цикла, верх фундаментов располагают на 150 мм ниже уровня пола первого этажа.

Конструкции монолитных и сборных фундаментов зданий и сооружений в принципе одинаковы. Для изготовления фундаментов применяют бетон марки 150 или 200, а при тяжело нагруженных фундаментах - марки 300 и выше.

Стоимость фундаментов составляет 4-6% общей стоимости здания. Тщательной проработкой конструкции фундаментов можно достичь значительного экономического эффекта. Для крупных сооружений конструкцию фундаментов выбирают из сравнения стоимости, расхода материалов и трудовых затрат при различных вариантах конструктивных решений.

* Свайные фундаменты - см. т. 1, раздел V,

Размеры и армирование фундаментов определяю»

расчетом.

§ 2. ОТДЕЛЬНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ ПОД КОЛОННЫ

1. Конструкции фундаментов. Отдельные фундаменты являются наиболее распространенными из всех типов фундаментов благодаря простоте конструкции и экономичности.

При центральном загружении такие фундаменты обычно имеют квадратную форму плана. При внецентренном загружении или при стесненных условиях, препятствующих развитию подошвы фундамента в ту или другую сторону, фундаменты могут иметь прямоугольный план с отношением сторон не более чем 3:1.

Фундамент рекомендуется делать симметричным относительно оси колонны (плоскости действия момента).

Отдельные фундаменты применяют под сборные и монолитные колонны; фундаменты под сборные колонны могут выполняться монолитными и сборными.

Монолитные фундаменты могут иметь ступенчатую и пирамидальную форму. Фундаменты пирамидальной формы экономичнее ступенчатых по расходу материалов, но сложнее в изготовлении и в настоящее время применяются редко. Ступенчатые фундаменты устраивают в зависимости от высоты с двумя, тремя, а при малой высоте и с одной ступенью (рис. 13.1). Общую высоту фундаментов и высоту нижней ступени определяют расчетом. Высоту ступеней принимают кратной 100 мм.

Фундаменты армируют по подошве сварными сетками из стержней периодического профиля. Диаметр стержней должен быть не менее 10 мм, а их шаг -не более 200 и не менее 100 мм. Защитный слой бетона для арматуры фундаментов, лежащих непосредственно на грунте, без подготовки должен иметь 70 мм. При сухих песчаных и гравелистых грунтах, а также при наличии подготовки из гравия и щебня защитный слой может быть уменьшен до 35 мм.

Соединение сборной колонны с фундаментом осуществляется посредством заделки колонны в специальные гнезда - стаканы, оставляемые в фундаментах при их бетонировании. Глубина заделки колонн прямоугольного сечения в стакан фундамента должна быть не менее большего размера поперечного сечения колонны; глуби-

O.BL

Приа>3м

Рис. 13,1. Монолитные фундаменты сборных колонн

Пербьй и бторои, шуты

Рис. 13.2. Монолитные фундаменты монолитных колонн Ш

Рис. 13.3. Сборные фундаменты сборных колонн

на заделки в стакан двухветвевых колонн - не менее половины размера большей стороны сечения всей колонны и не менее полуторного размера большей стороны поперечного сечения ветви колонны. Такое соединение колонн с фундаментами считается жестким.

Для соединения монолитных колонн с фундаментами из последних выпускают арматуру с площадью сечения, равной расчетной площади сечения арматуры колонны у обреза фундамента (рис. 13.2). Выпуски арматуры фундамента соединяют с арматурой колонны. Если арматура колонны вязаная, стык делают без сварки, внахлестку, по общим правилам конструирования стыков арматуры. Сварные каркасы соединяют дуговой или ванной сваркой.

Сборные фундаменты устраивают двух типов: цельные и многоблочные.

Цельные сборные фундаменты стаканного типа выполняют ступенчатыми обычно с одной ступенью со скосами на поверхности ступеней (рис. 13.3, а, 13.4, а\.

- ш 1 i гт

Рис. 13.4. Сборные одноблочные н составные фундаменты 83-77