ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ ОДНОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к конструкциям покрытия одноэтажных производственных зданий каркасного типа.
Известна конструкция покрытия на предварительно-напряженных стропильных двускатных балках (серия ПК 01-06, вып. 8∗, 9∗). Балки устанавливаются непосредственно на колонны с шагом 6 м. Высота балок на опоре 800 мм, уклон верхней полки 1:12. Напрягаемая арматура принята в нескольких вариантах: стержневая из стали класса А-IIIв марки 35ГС, то же, класса А-IV, высокопрочная проволока периодического профиля диаметром 5 мм, семипроволочные пряди.
Основными недостатками покрытия на стропильных двускатных балках являются: ограниченная величина пролета здания - до 18 м и шарнирное опирание ребристых плит на балки, не обеспечивающее совместности работы с ригелем.
Известна конструкция покрытия на раскосных фермах сегментного очертания (серия ПК-01-129/68, вып. I-IV). Фермы сегментного очертания применяются для зданий пролетом 18, 24 и 30 м при шаге ферм 6 и 12 м. Верхний пояс фермы имеет ломанное очертание с прямолинейными участками между узлами. Ненапрягаемая арматура принята в виде сварных каркасов (однотипная - независимо от вида напрягаемой арматуры), кроме каркасов опорных узлов.
Основными недостатками покрытия на раскосных фермах сегментного очертания являются: большая высота (при пролете 24 м высота покрытия в середине составляет 3,75 м) и шарнирное опирание ребристых плит на балки, не обеспечивающее совместности работы с ригелем.
Прототипом разработанного покрытия может являться покрытие на безраскосных фермах арочного очертания (серия 1.463-3, вып. I-V).
Безраскосные фермы применяются для зданий пролетом 18 и 24 м при шаге ферм 6 и 12 м. Предварительно-напряженная арматура нижнего пояса стержневая или проволочная, либо прядевая с натяжением на упоры механическим способом, а для стержневой возможно применение и электротермического способа натяжения. Данная конструкция покрытия технологична и удобна для трассировки инженерных коммуникаций вдоль цеха.
Такое покрытие имеет определенные недостатки: фермы имеют большую высоту (при пролете 24 м высота покрытия в середине составляет 3,75 м), плиты соединяются с ригелем шарнирно. Такое соединение не обеспечивает совместности работы этих конструкций, что уменьшает жесткость покрытия. Плиты работают как однопролетные балки с шарнирными опорами по концам. В середине пролета в них возникает большой изгибающий момент, для восприятия которого требуется большое сечение продольной рабочей арматуры и, поскольку эта арматура предварительно напряженная, ее сечение по длине не меняется. В результате, по расходу продольной рабочей арматуры плита оказывается не экономичной.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в создании покрытия меньшей высоты, обладающего высокой жесткостью и более экономичного по расходу предварительно-напряженной арматуры ребристых плит.
Технический результат достигается тем, что стропильная конструкция выполнена в виде рамы двускатного очертания со сборно-монолитным верхним поясом, сборная часть которого имеет тавровое поперечное сечение с полкой внизу, со стойками, соединенными с нижним поясом, выполненными в виде двух перекрещивающихся стенок, ребристые плиты оперты на стойки продольными ребрами и соединены с ними сваркой закладных металлических частей в четырех точках с каждой стороны, имеют уменьшенную конструктивную длину, расположены в пределах высоты стропильной конструкции, бетон монолитной части стропильной конструкции уложен между торцами ребристых плит и соединен с ними и с верхним поясом выпусками арматуры, предусмотренными из продольных ребер плит и верхнего пояса.
На чертеже представлена конструкция предложенного железобетонного покрытия, где: а - общий вид стропильной конструкции; 6 - поперечное сечение стропильной конструкции и схема опирания плит; в - вид сбоку; г - расчетное сечение верхнего пояса; д - сечение стойки.
Предложенная стропильная конструкция имеет очертание двускатной балки с уклоном верхнего пояса 1:12 и высоту в середине пролета до 2,6 м. Стропильная конструкция состоит из верхнего пояса 1 таврового сечения с полкой внизу, нижнего пояса 2 прямоугольного сечения и стоек 3. Высота нижнего пояса минимальна; больших изгибающих моментов в нем не возникает; он работает преимущественно на центральное растяжение, почти как затяжка. Стойки выполнены в виде двух перекрестных стенок, одна из которых вытянута в плоскости рамы и сообщает ей наибольшую изгибную жесткость, а другая - в направлении ребристых плит 4. Плиты опираются на эти стенки продольными ребрами, которые прикреплены к ним сваркой закладных металлических деталей 5 в четырех точках с каждой стороны. Это обеспечивает жесткое соединение плит со стропильной конструкцией. Плиты имеют уменьшенную длину. Между их торцами образовалось замкнутое пространство, куда по щитку несъемной опалубки уложен монолитный бетон 6, соединяющий в единое целое смежные плиты и верхний пояс ригеля. Соединение обеспечено силами сцепления бетона и выпусками арматуры 7, предусмотренными из сборной части ригеля и из ребристых плит. Перед укладкой бетона выпуски арматуры свариваются между собой. Это увеличивает жесткость соединения и вовлекает в работу ригеля торцовые ребра и часть полки плит. Сечение верхнего пояса стропильной конструкции становится двутавровым.
В результате экспериментально-теоретических исследований покрытий одноэтажных производственных зданий, проведенных во Владимирском государственном университете установлено, что предлагаемая сборно-монолитная стропильная конструкция и жесткое соединение ее с ребристыми плитами повышают жесткость покрытия в целом и позволяют уменьшить расход предварительно напряженной арматуры на 40-50%. При этом уменьшается высота покрытия в целом на 30-40%, а также высота и масса сборной части стропильной конструкции, что уменьшает трудоемкость ее транспортирования и монтажа.