Тонкостенных пространственных покрытий

Схему тонкостенного пространственного покрытия выбираютв зависимости отназначения сооружения, его архитектурной компоновки, размеров, а также от способа возведения. При сборных покрытиях конструкция их должна быть такой, чтобы обеспечивались наименьшая трудоемкость при изготовлении сборных элементов, их многократная повторяемость, простота монтажных стыков, доступность средств монтажа, использование в процессе сборки минимального числа инвентарных поддерживающих приспособлений. В монолитных покрытиях должна предусматриваться возможность применения передвижной или переставной многократно используемой опалубки.

Чтобы придать сборным элементам необходимую прочность и жесткость на период изготовления, перевозки и монтажа, их обычно снабжают бортовым окаймлением по контуру. В этом случае оболочка получается ребристой. Краяплит вдоль монтажных разрезов можно не усиливать ребрами, тогда на время перевозки, монтажа и твердения бетона в швах безреберные края сборных элементов укрепляют съемными металлическими траверсами.

Конструкцию стыка элементов сборных оболочек выбирают в зависимости от характера и интенсивности усилий, действующих в стыке.

Стыки во всех случаях необходимо заполнять бетоном. Для обеспечения плотного заполнения шва ширину его следует назначать не менее 30 мм, если толщина (высота) элемента в месте стыка не превышает 100 мм, и не менее 50 мм, если толщина элемента в месте стыка более 100 мм.

Если через стык сборных элементов оболочки передается сжимающее усилие, приложенное центрально или внецентренно (но с эксцентриситетом в пределах ядра сечения), и небольшие сдвигающие силы, то доста­точно ограничиться конструктивным армированием сты­ка, соединением выпусков арматуры внахлестку. Растягивающие и сдвигающие усилия, передаваемые через стык, могут быть восприняты арматурой, закладываемой в поперечных швах, если швы идут не реже чем через 1,5 м; выпуски арматуры сборных элементов оболочки в монтажных стыках соединяют посредством сварки. Арматура сборных элементов оболочки может также соединяться с помощью привариваемых к ней закладных деталей которые на монтаже соединяются между собой накладками на сварке. Сечение накладок и длину сварных швов определяют расчетом.

Если через стык передаются значительные сдвигающие силы, то очертание граней соединяемых элементов должно предусматриваться такой формы, чтобы после замоноличивания в швах образовывались бетонные шпонки, препятствующие взаимному сдвигу элементов.

Предварительное напряжение контурных конструкций в пространственных покрытиях весьма целесообраз­но, поскольку оно не только повышает трещиностойкость растянутых областей, но в ряде случаев является про­стым средством объединения сборных элементов в еди­ную систему.

В областях двухосного сжатия оболочки необходима проверка ее устойчивости.

Несущая способность конструкций в стадии предель­ного равновесия практически не зависит от проме­жуточных напряженных состояний. Поэтому прочность пространственных сборных, монолитных, сборно-монолитных, предварительно-напряженных и ненапряженных покрытий рассчитывают одинаково. При расчете по дру­гим предельным состояниям следует особо учитывать усилия, возникающие от собственной массы сборных элементов до замоноличивания.

В предварительно- напряженных пространственных конструкциях, кроме того, должна быть проверена трещиностойкость при эксплуатационных нагрузках, а также прочность в процессе предварительного обжатия.

Сборные элементы должны быть проверены на прочность от усилий, возникающих в них при изготовлении перевозке.

Подбор арматуры и конструирование тонкостенных пространственных конструкций производятся в соответствии с нормальными и касательными усилиями, а также изгибающими моментами, которые в них действуют.

Максимальное значение главных сжимающих напря­жений не должно превышать R_b.

В сжатых зонах и зонах, где главные растягивающие напряжения меньше R_bt, арматуру ставят конструктивно площадью не менее 0,2% сечения бетона с шагом стержней 20…25 см. При толщине плиты более 8 см рекомен­дуется ставить двойные сетки.

В зонах, где главные растягивающие напряжении больше R_bt, усилия должны полностью восприниматься арматурой, поставленной либо в виде стержней, уложенных в близком соответствии с траекториями главных растягивающих напряжений, либо в виде сеток из продольных и поперечных стержней.

Сечение арматуры для восприятия изгибающих мо­ментов в гладких оболочках определяют как в плитах. При этом арматуру устанавливают соответственно эпюре моментов в растянутой зоне с минимальным защит­ным слоем бетона.

В местах примыкания плиты к бортовым элементам и диафрагмам устанавливают двойные сетки из стержней диаметром 6-10 мм с шагом не более 20 см.

В ребристых конструкциях сечение основной арматуры ребер определяют расчетом на восприятие моментов, возникающих в процессе изготовления сборных элементов, а также в период эксплуатации покрытия.Ребра армируют сварными каркасами, в которых поперечные стержни ставят диаметром 5…6 мм с шагом 20…25 см.

Контурные конструкции рассчитывают по общим правилам строительной механики на усилия, передающиеся им с оболочек, и на нагрузки, действующие на них в период монтажа.

Небольшие проемы и отверстия, устраиваемые в оболочках, окаймляют бортами. Площадь сечения бортов проемов в сжатых зонах оболочек принимают равновеликой площади вырезанного сечения плиты. При удлиненных проемах делают промежуточные распорки. При наличии проемов в растянутых зонах оболочек в окаймляющих бортах укладывают арматуру в количестве, необходимом для восприятия усилий, приходящихся на вырезанную часть сечения.