44. Конструирование и расчет монолитных железобетонных рам одноэтажных каркасных зданий.

В одноэтажном каркасном здании из монолитного железобетона основная несущая конструкция — попереч­ная рама. Нагрузка от покрытия здания — балочного или тонкостенного пространственного — передается на поперечные рамы.

Прямолинейные ригели возможны при пролетах до 12…15 м, ломаные ригели — до 15...18 м, криволинейные ригели без затяжек — до 18 м, с затяжками — до 24 м и более. Рамы с криволинейными ригелями применяют преимущественно в качестве диафрагм коротких оболо­чек, являющихся весьма экономичным типом монолитных покрытий. Затяжка, препятствуя горизонтальным пере­мещениям верха стоек, уменьшает значения изгибающих моментов и поперечных сил в стойках и ригелях (рис. 13.45, а), а также и в заделке стоек, вследствие чего облегчается конструкция фундаментов.

Соединение стоек монолитных рам с фундаментами может быть жестким и шарнирным. В жестком соедине­нии арматуру стоек сваривают или стыкуют внахлестку с соответствующими выпусками арматуры фундамента; такое соединение просто и экономично. Шарнирное сое­динение применяют в тех случаях, когда в заделке колон­ны возникает значительный изгибающий момент, а грун­ты оснований имеют малую несущую способность и фундаменты рамы оказываются весьма тяжелыми. Вместе с тем нужно иметь в виду, что шарнирное соединение при­водит к возрастанию изгибающих моментов в пролете и ригель становится тяжелее (рис. 13.45, б).

Ригель армируют как балку, заделанную на опоре; часть продольной арматуры ригеля переводят в зону отрицательных моментов у опоры и заводят в стойку; стой­ки армируют как сжатые элементы, часть стержней которых заводят в ригель (рис. 13.46).

При конструировании монолитной рамы особое внимание следует уделять узлам и сопряжениям. Располо­жение арматуры в узлах должно соответствовать харак­теру действующих усилий и в то же время обеспечивать удобство производства работ. В узле сопряжения ригеля с колонной наибольшие растягивающие усилия возника­ют на некотором удалении от края, поэтому растянутую арматуру в узле выполняют закругленной и заводят на длину, устанавливаемую на эпюре моментов (рис. 13.47, а).

В сжатой зоне узла возникают значительные местные напряжения, в связи с чем входящие углы целесообраз­но выполнять со скосами (вутами), уменьшающими мест­ные напряжения. Сжатую арматуру ригеля и стойки за­водят в глубь узла, а вут армируют самостоятельными продольными стержнями. В рамных конструкциях с отно­сительно небольшими усилиями вуты не делают, что не­сколько упрощает производство работ.

В узлах, где ригель имеет перелом, например в конь­ковом узле, усилия в нижней растянутой арматуре соз­дают равнодействующую, направленную по биссектрисе входящего угла, под действием которой арматура стре­мится выпрямиться и выколоть бетон (рис. 13.47,6). По­этому коньковые узлы армируют с перепуском концов нижних растянутых стержней и усиливают дополнитель­ными поперечными стержнями, определяемыми расчетом.

Поперечная арматура должна воспринимать растягиваю­щее усилие, равное вертикальной составляющей усилий в продольных растянутых стержнях, не заанкеренных в сжатой зоне

или воспринимать 35 % вертикальной составляющей уси­лий во всех продольных растянутых стержнях

где A_s2 — площадь сечения продольных растянутых стержней, незааикерованных в сжатой зоне; — входящий угол в растянутой зоне.

Площадь арматуры равна:

Поперечная арматура, необходимая по расчету, дол­жна быть расположена на длине

Шарнирное сопряжение стойки рамы с фундаментом создается устройством упрощенного (несовершенного) шарнира. В этом месте размеры сечения стойки умень­шаются до 1/2—1/3 размеров основного сечения; здесь устанавливают вертикальные или перекрещивающиеся стержни, а примыкающие к шарниру части стойки и фундамента усиливают поперечными сетками (рис. 13.47,в). Продольное усилие стойки передается через сохраняе­мую площадь бетона и арматурные стержни, поперечная сила в стойке обычно погашается силой трения.