Железобетон в строительных конструкциях промышленных зданий

Железобетонные конструкции многоэтажных промышленных зданий, построенных до 1955 г., выполнены, за редким исключением, из монолитного железобетона. С 1955 г. стали применяться сборные конструкции, и в настоящее время многоэтажные промышленные здания выполняются большей частью из сборного железобетона.

В строительстве одноэтажных промышленных зданий в период первых пятилеток имели большое применение монолитные железобетонные рамные и арочные конструкции. Начиная с 1930 г. в строительную практику вошли тонкостенные пространственные конструкции - оболочки, складки, купола. Большое распространение в покрытиях одноэтажных промышленных зданий получили короткие оболочки с арочными диафрагмами, которые раньше назывались "свод Кольба".

В тридцатых и сороковых годах применялись также смешанные несущие конструкции одноэтажных промышленных зданий; колонны, подкрановые балки и обвязки осуществлялись из монолитного или сборного железобетона, а покрытия устраивались по деревянным или стальным фермам; в последнем случае по фермам укладывались стальные прогоны из швеллеров, а по ним - мелкоразмерные сборные ребристые плиты. Такие конструкции покрытий имели довольно широкое распространение и сохранились до сих пор на многих заводах.

В период 1928-1935 гг. наряду с монолитными железобетонными конструкциями достаточно широкое применение получили сборные железобетонные конструкции построечного изготовления. 19 августа 1964 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства", которое послужило толчком к широкому применению сборного железобетона в строительстве. Большая часть железобетонных конструкций одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий выполнена как в монолитном, так и в сборном железобетоне.

Сама рамная конструкция состоит из вертикальных элементов - колонн и наклонных элементов - ригелей, на которые опирается покрытие. Расстояние между рамами обычно принималось 5-6 м. Колонны рамной конструкции испытывают внецентренное сжатие. Рабочей арматурой являются вертикальные стержни, расположенные по узким сторонам прямоугольного сечения колонны. Рабочие стержни в зависимости от расположения нагрузки могут быть то сжаты, то растянуты. Продольные стержни связаны горизонтальными хомутами диаметром 6 - 10 мм, которые предохраняют сжатые рабочие стержни от выпучивания вследствие продольного изгиба.

Ригели рамы работают на изгиб (влиянием нормальной силы при небольшом уклоне можно пренебрегать). Рабочая арматура продольная; растянутая зона в пролете находится внизу сечения ригеля, у опор - вверху. Неразрезные подкрановые балки, балки покрытия и плита работают также на изгиб. В балках рабочая арматура продольная; растянутая зона в пролете внизу, на опорных участках - вверху.

В плите рабочая арматура идет по короткому направлению, нормально к балкам; поверх ее - параллельно балкам - укладывается распределительная арматура.

Пролеты здания между колоннами перекрыты короткими оболочками ("свод Кольба"), состоящими из арок с затяжками (диафрагм) и плиты. Арки обычно ставятся на расстоянии 6 м, непосредственно по аркам устраивается плита пролетом 6 м, толщиной 6 см - без промежуточных балок. Сама арка работает на внецентренное сжатие, затяжка и подвески - на центральное растяжение. Затяжка воспринимает распор свода и армируется или сильными круглыми стержнями, или прокатными жесткими профилями, обычно двумя швеллерами. Подвески несут нагрузку только от собственного веса затяжки, армируются круглыми стержнями небольшого диаметра (10-12 мм).

Стропильные балки работают на изгиб, нижний пояс у них работает на растяжение и снабжен сильной продольной арматурой, верхний пояс сжат.

В 1957-1962 гг. большое распространение имели тавровые-стропильные балки пролетом 9, 12 и 15 м с обычной, не напряженной арматурой из стали класса A-II (Ст. 5). Эти балки выполнялись по типовым чертежам серии ПК-01-05. С 1958 г. стали применяться балки пролетом 12, 18 и 24 м с предварительно напряженной арматурой, а с 1962 г. выпускаются только предварительно напряженные балки пролетом 12 и 18 м. Железобетонные стропильные фермы применяются пролетом 18, 24 и 30 м.

Нижний пояс ферм испытывает центральное растяжение и всегда выполняется с предварительно напряженной арматурой. Верхний пояс имеет длину панелей по 3 м, поэтому при ширине опирающихся на него ребристых плит покрытия 3 м работает на центральное сжатие, при ширине кровельных плит 1,5 м, когда нагрузка приложена в узлах и в середине пролета, сечения верхнего пояса испытывают внецентренное сжатие.

Элементы решетки - стойки работают на центральное сжатие, раскосы - на центральное сжатие или центральное растяжение, в зависимости от их направления.

Колонны здесь работают на внецентренное сжатие с преобладанием роли нормальной сжимающей силы, поэтому обычно все сечение колонн (бетон и арматура) сжато, но неравномерно.

Главные и второстепенные балки, а также плита делаются неразрезными, работают на изгиб, имея в пролете растянутую зону внизу, а на опорах - вверху. Рабочая продольная арматура проходит в нижней зоне по всей длине элемента, а на опорных участках в каждую сторону от оси опоры приблизительно на 1/5 пролета рабочая арматура расположена в верхней зоне; в плите рабочие стержни идут в коротком направлении между второстепенными балками; поверх них, вдоль балок, идет распределительная арматура.

В железобетонных конструкциях зданий с безбалочными перекрытиями плита опирается непосредственно (без балок) на уширенные части колонн - капители. Колонны, несущие безбалочные перекрытия, работают так же, как колонны зданий при ребристый перекрытиях, т. е. на внецентренное сжатие. Арматура в капителях не рассчитывается, ставится конструктивно.

Безбалочная плита армируется в двух взаимноперпендикулярных направлениях: арматура обоих направлений рабочая. Армируется нижняя зона плиты в пролетах между колоннами и верхняя - на отрицательный момент над капителями и поперек надколенных полос.

Железобетонные конструкции состоят из фундамента, колонн, ригелей и крупнопанельных ребристых плит длиной 6 м, которые опираются на ригели.

Новости светотехники