2. Технология бетонирования фундаментов, массивов, полов, конструкций каркасов зданий.

Методы укладки бетонной смеси выбирают с учетом типа конструкции, ее расположения, климатических условий и т.д.:

фундаменты и массивы могут бетонироваться с разгрузкой смеси непосредственно в опалубку или с помощью виброжелобов, бетононасосов, бетоноукладчиков, бадьями с помощью кранов.

При бетонировании малоармированных фундаментов применяют жесткие смеси. Для экономии цемента в такие конструкции обычно укладывают камни размеров 120-200 в объеме 20-25%, а для уплотнения бетонной смеси применяют вибраторы. В зависимости от высоты фундамента и его массивности бетонную смесь подают через верх опалубки или по периметру ступней. Фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки бетонируют в непрерывном движении.

Бетонные полы укладывают на бетонную подготовленную поверхность из тощего бетона, разделяют бетонируемую площадь на полосы шириной 3-4м. Бетонирование полос ведут через одну. При этом бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками. Поверхность пола выправляют правилом и заглаживают резиновой лентой. Могут использоваться бетоноукладочные машины, которые двигаясь оставляют за собой готовую полосу пола.

Бетонирование конструкций каркасов зданий. Для бетонирования густо армированных колонн зданий применяют бетонные смеси с осадкой конуса 6-8см. Перед укладкой смеси, место примыкания колонны к фундаменту очищают от мусора, укладывают слой раствора или мелкозернистого бетона.

Колонны высотой до 5м армируют сразу по всей высоте. Колонны с высотой > 5м бетонируют ярусами высотой до 2м с загружением бетонной смеси и ее вибрированием через "карманы" – боковые окна в стенках короба.

Бетонирование прогонов, балок и плит обычно начинают выполнять через 1-2ч после бетонирования колонн. Уплотнение смеси производят внутренними вибраторами при необходимости оснащенными наконечниками (виброштыками). Плиты перекрытия уплотняют поверхностными вибраторами.

Арки и своды пролетом <15м, бетонируют непрерывно с двух сторон до соединения в замке.

3. Расчет элементов на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине. Цель расчета - не допустить среза сжатой зоны бетона и текучести поперечной арматуры, пересекаемой наклонной трещиной.

Если максимальная поперечная сила Q_в^лев равна или меньше минимального поперечного усилия, воспринимаемого бетоном Q_b,min=φ_b3R_btbh₀, где φ_b3 - коэффициент для тяжелого бетона равен 0,6 (п.3.31 [1], табл.21 [2]), то наклонная трещина у опоры не образуется. В этом случае поперечная арматура не требуется по расчету, а устанавливается конструктивно в соответствии с требованиями п. 5.27 ([1], п.5.69[2]).

Если же Q_в^лев> Q_b,min, необходим расчет поперечной арматуры. Итогом расчета является определение площади сечения поперечного стержня. По сортаменту подбирают диаметр стержня. Он должен быть не меньше диаметра, приведенного в таблице по проектированию сварных каркасов (прил.4). Иначе произойдет пережог поперечного стержня во время изготовления каркаса.

Схема расчета (подбора) поперечной арматуры такова:

q_sw1 ≥ q_sw,min; →S_max;→а_sw

Теперь рассмотрим каждую величину в отдельности.

Усилие, которое должны воспринять поперечные стержни на единицу длины элемента, Н/см, на приопорном участке

q_sw1=Q²/[4∙φ_b2(1 + φ_f)R_btbh²₀], (1.6)

где Q - максимальная поперечная сила, Н;

φ_b2 - коэффициент, учитывающий влияние вида бетона, для тяжелого бетона равный 2 (п.3.31 [1, 2]);

φ_f=0,75(b^/_f–b)h^/_f/(bh₀) - коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах, он принимается не более 0,5; при этом b^/_f=b+3h^/_f.

Минимальное усилие, Н/см, воспринимаемое поперечными стержнями,

q_sw,min = φ_b3(1+φ_f)R_btb/2 (1.7)

Из двух значений q_sw для дальнейших расчетов принимают наибольшее.

Максимальное расстояние, см, между осями поперечных стержней

S_max=0,75φ_b2∙(1+φ_f)∙R_bt∙∙b∙h₀²/Q (1.8)

Площадь сечения, см², одного поперечного стержня

a_sw =q_sw S₁ /(R_sw n_sw), (1.9)

где S₁ - шаг поперечных стержней, см, на приопорных участках, принятый окончательно путем сопоставления S_max с шагом, указанным п.5.27 [1], п.5.69 [2] (последний приведен в прил.4); сопоставляют три значения шага и из них выбирают наименьшее, округляют его в сторону уменьшения с кратностью 50мм;

n_sw - число поперечных стержней, расположенных в одном нормальном сечении элемента (оно равно числу каркасов, доводимых опоры).

Длину приопорного участка при равномерно распределенной нагрузке принимают равной 1/4 пролета, а при сосредоточенных нагрузках - расстоянию от опоры до ближайшего груза, но не менее 1/4 пролета. При больших значениях временной нагрузки, длину участка на котором поперечные стержни (хомуты) устанавливают с шагом S₁, принимают равной расстоянию от опоры до места обрыва стержней поверху. Разъяснения по этому вопросу приведены в примечаниях к таблице 2.7 и 2.10.

В средней части пролета поперечные стержни (хомуты) устанавливают с шагом S₂ (см. прил.4).

Подбор поперечной арматуры для элементов с вязаными каркасами рассмотрен в примере расчета второстепенной балки (п.2.4.2).

4. Каковы три основных расчетных параметра при выборе монтажных кранов.

Три основных расчетных параметра при выборе монтажных кранов: грузоподъемность, вылет стрелы, высота подъема крюка.

5. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КАРКАСОВ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Производство разнообразной промышленной продукции осу­ществляется в специальных зданиях, называемых производст­венными зданиями или цехами.

Наиболее широкое распространение получили одноэтажные производственные здания, оборудованные мостовыми электриче­скими кранами. Перемещаясь по подкрановым балкам на требуемой высоте, такие краны могут обслуживать практически всю площадь цеха, что весьма удобно для организации самых раз­нообразных производственных процессов.

Современные производственные здания имеют большие про­леты и высоту, часто оборудуются мощными кранами, вследст­вие чего в несущих конструкциях здания возникают большие усилия.

Комплекс несущих конструкций, воспринимающих нагрузки от веса ограждающих конструкций здания (кровля, стеновые панели, переплеты остекления и т.п.), атмосферные нагрузки (снег, ветер), нагрузки от кранов, а в некоторых случаях и от другого технологического оборудования, называется каркасом здания.

В зависимости от размеров здания, грузоподъемности и ре­жима работы кранов, определяемых технологией производства, а также от условий и сроков строительства конструктивные эле­менты каркаса здания делают из стали или из железобетона. Помимо стальных или железобетонных широко применяются смешанные каркасы производственных зданий, в которых от­дельные конструкции (чаще всего конструкции покрытия и под­крановые балки)—из стали, а колонны — из сборного железо­бетона.

Основу каркаса составляют поперечные рамы, состоящие из колонн, жестко защемленных в фундаменте, и ригелей (стро­пильных ферм), жестко или шарнирно-соединенных с колонна­ми. Расстояние между осями колонн в поперечном направлении здания называется пролетом. Расстояние между рамами назы­вается шагом рам. В продольном направлении на рамы опира­ются подкрановые балки, несущие элементы покрытия и фонари.

Жесткость и устойчивость каркаса и его отдельных элемен­тов обеспечивается системой связей: вертикальными связями по колоннам, воспринимающими продольные усилия от действия ветра на торец здания и сил продольного торможения кранов; горизонтальными и вертикальными связями по шатру здания, обеспечивающими устойчивость конструкций покрытия.

К элементам каркаса крепят ограждающие конструкции. По ригелям рам и фонарю укладывают конструкции покрытия. Для поддержания стен, переплетов остекления и ворот устанавлива­ют элементы стенового каркаса — фахверк, который также кре­пят к рамам.

Производственные здания бывают однопролетными и многопролетными.

По условиям производства здание может быть оборудовано мостовыми кранами в двух ярусах с мощными рабочими пло­щадками для тяжелого оборудования, что приводит к существен­ному усложнению несущих конструкций каркаса.