Особенности проектирования сборных конструкций

Наряду с требованиями типизации и унификации при проектировании сборных конструкций должны учитываться требования технологичности при изготовлении и монтаже.

● Под технологичностью изготовления и монтажа понимают возможность массового изготовления конструкций на заводе или полигоне и удобной установки и закрепления их в проектном положении на строительной площадке с наименьшими затратами труда и энергии при максимальном использовании машин и механизмов. Требование технологичности в ряде случаев определяет выбор конструктивного решения. Например, при членении каркаса многоэтажного здания на сборные элементы колонны, выполняемые прямолинейными, являются более технологичными (в случае конвейерной или поточно-агрегатной технологии их изготовления), чем колонны с выступающими консолями (рис. 8.1, б), несмотря на то, что последние предпочтительнее с точки зрения статической работы каркаса. Для удобства монтажа стыки колонн устраивают на высоте 60...70 см от уровня перекрытия, хотя по условиям статической работы каркаса такой стык рациональнее делать в средней части высоты этажа, где изгибающий момент имеет минимальное значение.

При проектировании сборных конструкций необходимо стремиться к их максимальному укрупнению, однако при этом должны приниматься во внимание возможности подъемно-транспортного оборудования и условия перевозки конструкций железнодорожным и автомобильным транспортом.

● Одной из особенностей проектирования сборных железобетонных элементов является необходимость проверки их прочности и трещиностойкости в период изготовления, транспортирования и монтажа. Расчетные схемы сборных элементов в стадиях перевозки и монтажа могут отличаться от расчетных схем в стадии эксплуатации. Это приводит к возникновению в некоторых сечениях усилий, отличных от эксплуатационных, и требует соответствующего армирования элементов. Расчет сборных элементов в этом случае производится на нагрузку от собственной массы с коэффициентом динамичности: при транспортировании—1,6, при подъеме и монтаже—1,4. Коэффициент надежности по нагрузке при этом принимают γ_f = 1.

В проектах элементов должны указываться места расположения опор при хранении на складах и перевозке, расположение монтажных петель, отверстий, мест захвата элементов монтажными приспособлениями. В изгибаемых элементах (балках, плитах) монтажные петли, выполняемые обычно из мягкой стали, располагают на расстоянии от концов, равном ¹/₅ длины элемента. При устройстве четырех петель (например, в панели перекрытия) принимается, что нагрузка передается на три петли, так как обеспечить одинаковое усилие в четырех стропах невозможно.

Сборные конструкции зданий совместно работают под нагрузкой благодаря стыкам и соединениям, обеспечивающим их надежную связь. Стыки и соединения классифицируют по типам стыкуемых элементов и по виду передаваемых усилий: По типам стыкуемых элементов различают стыки колонн с фундаментами, колонн друг с другом, ригелей с колоннами, узлы опирания ферм, балок покрытий на колонны, панелей на ригели и т. п. По виду передаваемых усилий различают стыки испытывающие: осевое или внецентренное растяжение (стык нижнего пояса фермы), сжатие (стык колонн между собой), изгиб с поперечной силой (жесткое сопряжение ригеля с колонной).

В стыках усилия от одного элемента к другому передаются через соединенную сваркой рабочую арматуру, стальные закладные детали, швы, заполняемые бетоном или раствором, бетонные шпонки или (для сжатых элементов) непосредственно через бетонные поверхности стыкуемых элементов. Правильно запроектированный стык под действием расчетных нагрузок должен обладать достаточной прочностью и жесткостью, неизменяемостью взаимного положения соединяемых элементов и, кроме того, должен быть технологичным.