Рейтинг@Mail.ru
Солей ТМ - Составные конструкции из ячеистого бетона

2.3 Составные конструкции из ячеистого бетона

Ячеистобетонные элементы (в том числе газобетонные и газосиликатные блоки) при соответствующих мерах предосторожности могут использоваться как составные части более крупных конструкций (например, мембран покрытий и перекрытий), которые обеспечивают несущую способность при воздействии различных внешних нагрузок. Требования обусловливаются типом конструкций (перекрытия, стены или покрытия) или значением усилий, которые они должны воспринять (от полезной, ветровой или сейсмической нагрузки). Способы соединения и крепления должны выбираться в зависимости от требуемой степени жесткости.

Стена со швами

Рис. Стена со швами: сухими (а), работающими на сдвиг и соединением по верху (б), работающими на сдвиг и соединением по верху, прикрепленная к основанию (в), жестко закрепленная по верху и у основания (г)

Наиболее простой способ состоит в размещении элементов рядом один с другим без раствора (рис., a). Такой шов может передавать только сжимающие и сдвигающие усилия. Этот способ успешно применяется, например, в Скандинавских странах, где отсутствуют сейсмические нагрузки, ветровая нагрузка обычно умеренная, а толщина элементов значительна из-за выполнения других требований (обеспечение теплоизоляции и др.). Если швы заделывают раствором, т.е. когда элементы могут воспринимать некоторые срезывающие усилия, и если верхняя часть стены соединяется кольцевым анкером, то достигается дальнейшее повышение жесткости (рис., б). Элементы также могут быть жестко прикреплены к основанию посредством расположения арматурных стержней в вертикальных швах (рис., в).

Под кольцевыми анкерами понижается арматура, расположенная по периметру стен, в пазах или швах, заполненных прочным раствором.

Способы, представленные на рис. б и в, широко применяются при строительстве из элементов небольшой толщины, когда предъявляются более высокие требования к поперечной устойчивости из-за сейсмических и других нагрузок (например, в Средней Европе, Центральной Америке, Африке). Кольцевой анкер может быть развит (увеличен в размерах) и усилен арматурой, с тем чтобы образовать верхнюю жесткую балку, в которую можно закрепить стеновые элементы, например, путем установки арматурных стержней в швах от основания до верха балки (рис. г). Этот способ может быть применен в странах с высокой сейсмической активностью, например в Японии. Элементы покрытий и перекрытий, так же как и стены, могут аналогичным способом образовывать мембраны различной несущей способности. Если несущая конструкция жесткая сама по себе и может воспринимать поперечные нагрузки (действующие в плоскости конструкции), то ячеистобетонные элементы следует лишь закрепить, чтобы избежать отрыва и скольжения. В случае их активного участия в передаче поперечных нагрузок на несущие конструкции (например, при сейсмических нагрузках) эти элементы должны быть включены в составной более крупный элемент. Бетонные выравнивающие брусья (торцовые балки), если они правильно применены и обеспечивают хорошее сцепление с ячеистобстонными элементами, значительно увеличивают эффект мембраны:

Мембрана из плит покрытия или перекрытия, соединенная с торцовыми сжатыми и растянутыми балками

Рис. Мембрана из плит покрытия или перекрытия (1) , соединенная с торцовыми сжатыми и растянутыми балками (2)

Участки покрытий или перекрытий можно рассматривать как составные балки с элементами, расположенными параллельно или перпендикулярно продольной оси воображаемой балки. Растянутая арматура таких балок может быть заложена в швы между элементами:

Растянутая арматура а швах для усиления эффекта мембраны из плит покрытия или перекрытия

Рис. Растянутая арматура а швах для усиления эффекта мембраны из плит покрытия или перекрытия

Функцию растянутой арматуры может выполнять торцовая балка, с которой связываются концы ячеистобетонных элементов. Способность этих составных конструкций передавать срезывающие усилия регулируется (ограничивается) сопротивлением швов, на которое влияет направление главных напряжений по отношению к направлению шва. Оно может быть улучшено путем создания шпонок или рифлением поверхности шва. Для определения величины и направления действия главных напряжений могут быть использованы некоторые стандартные программы вычислительных машин, основанные па методе конечных элементов. Такой метод проектирования разработан для мембран длиной (пролетом) 30 и шириной (глубиной) 15 м.

Другими способом получения мембран в покрытиях являются отказ от учета работы всех заполненных раствором швов между плитами и передача, усилий через отдельные шпонки из раствора, расположенные в продольных швах на определенных расстояниях. При этом необходимо рассчитывать напряжения в мембране, анкерных связях и опорах. В тех случаях, когда ячеистобетонные элементы соединяются с помощью шпунта (т.е. продольных шипов и пазов) без раствора в швах, возникает небольшой эффект мембраны. Эта способность восприятия и передачи усилий используется при передаче ветровых нагрузок (вследствие прямого действия или отсоса) от торцовых стен промышленных зданий на расположенные вблизи колонны каркаса продольных стен. Допускается усилие 8 кН на каждый конец балки, если соблюдаются определенные конструктивные требования (Сертификат Т 2396/70 Шведского национального бюро планирования и строительства) .

« Проектирование сооружений из ячеистого бетона

Конструктивные детали строений из ячеистого бетона »