Изгибающие моменты в пролетных сечениях ригелей, а также поперечные силы определяют обычными способами как в однопролетной балке, загруженной внешней нагрузкой и опорными моментами по концам.

23 24

.20 -Jlfe Ш Kffl~l?ff

23 24

fin lill.

2. Расчет на горизонтальную нагрузку. Приближенный расчет многоэтажных рам на горизонтальную (ветровую) нагрузку сводится к следующему.

Все горизонтальные силы принимаются приложенными к узлам рамы (рис. 14.21). Общую поперечную силу Q для яруса рамы распределяют между стойками рамы в зависимости от отношения погонных жесткостей ригелей и стоек. По найденным поперечным силам стоек вычисляют изгибающие моменты и строят эпюры М, назначая нулевые точки моментов в середине высоты стоек, а для первого этажа на расстоянии % / от нижнего конца стойки.

Ярусная поперечная сила:

для первого этажа

Ql=Pi + P2 + Pi+ ... Pni I

Ряс. 14.20. К расчету многоэтажной рамы

На основании расчета строят огибающую эпюру моментов рамы аналогично тому, как при расчете ригеля . . междуэтажного пере-

крытия.

Многоэтажную раму (рис. 14.20, а) можно также расчленить на отдельные рамы и иначе (рис. 14.20,6) - так, чтобы одна и та же стойка входила в две смежные рамы.

Характер закрепления концов стоек принимают (в зависимости от отношения погонных жесткостей ригелей и стоек) в виде упругой или полной заделки.

Расчет таких одно- и двухэтажных рам можно производить по таблицам*.

Рис. 14.21. Эпюра моментов многоэтажной рамы от горнзои-тальной нагрузки

* Улицкий И. И., Ривкин С. А., Самолетов М. В.. Дыхович-

ный А. А. Железобетонные конструкции. Киев, Гостехиэдат, 1959. Табл. 3.118. 3.119-3.125.

ДЛЯ второго этажа

ЧгРгЛ-РъЛ- ... Рп и т. л

(14.S)

Для сборных рам со стойками одинакового поперечного сечения в пределах одного этажа получается следующее распределение ярусной поперечной силы между стойками:

ДЛЯ средних стоек яруса j

Ocp=-г?-: (И.б)

-2(1-р) для крайних стоек яруса

(14.7)

где т - число стоек в одном ярусе; Р - коэффициент уменьшения жесткости крайних стоек, поскольку к крайнему узлу ригель примыкает только с одной стороны; Р=0,9 для первого этажа; р= =0,54...0,79 для остальных этажей в зависимости от отношения «риг: 1и (1рнг - погонная жесткость ригеля крайнего пролета, а (в - погонная жесткость крайней стойки, примыкающей к узлу снизу).

Для первого этажа моменты равны: вверху стоек

(14.8) (14.9) 87«

инизу стоек

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

кр 3

Л1с"р = Сср1~*

(14.10) (14.11)

Для всех остальных этажей изгибающие моменты вверху и внизу стоек равны:

Л1кр = Qkp ; Л1ср = Qcp --.

(14.12)

Имеются и другие приближенные методы расчета многоэтажных рам (Лёзера. Кросса, Кани, И. К. Снитко и др.).

3. Определение расчетных усилий и подбор сечений.

По данным расчета строят огибающие эпюры М и Q и вычисляют соответствующие им продольные силы - отдельно для основных и отдельно для дополнительных сочетаний нагрузок.

Из огибающих эпюр для всех расчетных сечений должны быть найдены Ммакс и Ммин и соответствующие им продольные силы Л, а в ряде случаев (для высоких колонн) - Ломаке и соответствующий ей М.

Расчетными сечениями являются: для ригелей -сечения на опорах и в пролете; для колонн - вверху, внизу и в одном-двух промежуточных сечениях по высоте.

По расчетным усилиям подбирают сечения, которые включают: 1) окончательное установление размеров сечений ригелей и стоек; 2) подбор сечений продольной арматуры; 3) расчет поперечной арматуры; 4) проверку колонн на продольный изгиб из плоскости рамы.

Для сборных железобетонных рам дополнительно рассчитывают стыки и сварные щвы, а также проверяют прочность элементов рамы на усилия при их транспортировании и монтаже.

Подбор сечений ригелей рам не отличается от расчета ригелей балочных перекрытий.

Сечеиия колонн рассчитывают на внецентренное сжатие.

Расчетная длина стоек рам многоэтажных зданий

1. Назовите основные элементы конструкций многоэтажного каркасного здания.

2. Какими способами обеспечивается простраиствеииая жесткость многоэтажного каркасного здания?

3. Назовите основные виды сопряжений колонн между соСон и ригелей с колоннами.

4. Назовите конструктивные решения многоэтажных промышленных зданий.

5. Назовите основные типы многоэтажных гражданских зданий.

6. Как выбирают предварительные размеры сечений элементов рамы?

7. Как рассчитывают многоэтажные рамы на вертикальную нагрузку?

8. Как рассчитывают многоэтажные рамы иа горизонтальную нагрузку?

9. Как выбирают расчетные усилия для ригелей и стоек рамы?

Глава 15

КОНСТРУКЦИИ ОДНОЭТАЖНЫХ

КАРКАСНЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ

И СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

§ 1. КОМПОНОВКА ЗДАНИЙ

Одноэтажные каркасные здания широко применяются в промышленном (рис. 15.1,6) и сельскохозяйственном строительстве (рис. 15.1,в). Такие здания состоят из железобетонного каркаса, стен и покрытия. Каркас состоит из вертикальных элементов - колонн и горизонтальных - ригелей и балок.

Особенность одноэтажных промышленных зданий - наличие в них различных транспортных средств в виде мостовых кранов, которые перемещаются по специальным путям, опертым на колонны, или в виде подвесных кранов, перемещаемых по путям, подвешенным к несущим элементам покрытия.

Применяются также не связанные с каркасом здания напольные краны.

Покрытие здания может быть балочным - из линейных элементов или пространственным- в виде оболочек или складок.

Элементами конструкций одноэтажного каркасного промышленного здания с балочным покрытием (см. рис. 15.1,6) являются: колонны, заделанные в фундаментах; ригели покрытия (фермы, балки или арки), опирающие-

Поперетая рама

Рис. 15.1. Одноэтажные промышленные и сельскохозяйственные здания

о -схемы поперечной и продольной рам одноэтажного каркасного здания; е - промышленное здание с мостовыми кранами; в - сельскохозяйственное здание с несущими стенами; / - колонна; 2 -ригель; 5-покрытие; 4 -подкрановая балка

ся на колонны; плиты покрытия, уложенные по ригелям; подкрановые балки; световые или аэрационные фонари.

Сборные железобетонные конструкции в сельскохозяйственном строительстве обеспечивают огнестойкость и долговечность зданий, а также уменьшение расходов на ремонт, экономию леса и существенное снижение трудоемкости.

В сельскохозяйственных зданиях применяются в основном такие же железобетонные конструкции, как в одноэтажных каркасных промышленных зданиях, но меньшего размера и более простой формой поперечного сечения элементов. Отличие в размерах конструкций связано с принятой модульной сеткой 1,5 м в поперечном и продольном направлениях. Рекомендованы пролеты 6; 7,5; 12; 18 и 21 м; шаг колонн 3; 4,5 и 6 м; высота помещений 2,4; 2,7; 3; 3,6 и 4,8 м.

В разработанных типовых проектах сельскохозяйственных построек предусмотрено широкое использование сборных железобетонных конструкций. К таким постройкам относятся: коровники, свинарники, здания мастерских, зернохранилища, теплицы и др.

На рис. 15.1,0 приведен разрез трехпролетного коровника размером 92X21 м.

Основной конструкцией каркаса является поперечная рама, образованная колоннами и ригелями.

Пространственная жесткость и устойчивость одноэтажного каркасного здания достигается защемлением колонн в фундаментах и соединением их с жестким в своей плоскости покрытием.

В поперечном направлении пространственная жесткость здания обеспечивается поперечными рамами (рис. 15.1,а), в продольном - продольными рамами (рис. 15.1, с), которые образуются теми же колоннами и связанными с ними элементами покрытия, подкрановыми балками, а в отдельных случаях и связями.

Каркас воспринимает все внешние вертикальные нагрузки от покрытия и массы каркаса, а также от подкрановых балок; одновременно каркас воспринимает и горизонтальные нагрузки от подкрановых балок и ветра, действующего на стены.

В некоторых случаях (например, при пролетах 30 м и более) каркас делают смешанным - колонны железо-; бетонные, а ригели в виде стальных ферм.

Каркасные промышленные и сельскохозяйственные здания проектируют на основе единой модульной системы, при которой в промышленном строительстве пролеты зданий назначают кратными 6 м (12; 18; 24; 30 и 36 м), а для сельскохозяйственных зданий - кратными 1,5 м (6; 7,5; 12; 18 и 21 м).

При пролетах 12-18 м ригелями служат стропиль* ные балки, а при пролетах 18-36 м -фермы.