6. Проектирование пространственного сварного каркаса

Для возможности свободной укладки каркаса в форму каркаса длина каркаса, т.е. длина позиций 3 и 12 (см. лист 1) должна быть на 20мм меньше длины однопролетного ригеля, т.е.

l₃ = l_1расч + 150+(350-60)-20=5050+150+290-20=5470мм=5,47м;

l₁₂ = l_2расч + 2(350-60)-20=4600+560=5,16м;

150 – половина глубины опирания ригеля на стену, мм;

(350-60) – глубина опирания ригеля на консоль, мм;

Длина остальных стержней определяется с использованием результатов построения эпюры материалов.

Примем длину выпуска из ригеля равной 110мм (в этом случае торец выпуска и край консоли находятся на одной вертикали), тогда:

l₆ = X₆ + W₆ = 1,378+0,522 = 1,9м,

l₁₆ = X₁₆ + W₁₆ = 1,198+0,645 = 1,843м,

l₁₅ = X₁₅ + W₁₅ = 0,402+1,021 = 1,423м.

Чтобы получить длину стержня поз.5, следует к расстоянию между левыми торцами поз.5 и 6 прибавить l _an,5, следовательно:

l₅ = l_1расч + 150-10-( X₆ + W₆)+ l _an,5=5050-1900+150-10+507,6=3,798м.

Длину стержней поз.8 необходимо определить из условия, что к каждому из них помимо коротких поперечных стержней должны быть приварены два основных поперечных стержня (d₈=d₅). Длина стержней поз.14 равна расстоянию между торцами стержней поз.16 и поз.15 плюс 2l_an,14:

l₁₄ = l_2расч-(X₁₆ + W₁₆)-(X₁₅ + W₁₅)+2l _an,16=4,6–1,843-1,423+2*1,0575 =3,449м.

l₄ = l_1расч – Х^л₄ – Х^пр₄ +2*20d₄ = 5,05-0,884-1,688+2*0,5 = 3,478м;

l₁₃ = l_2расч – Х^л₁₃ – Х^пр₁₃ +2W₁₃ = 4,6-1,37-1,37+2*0,519 = 2,898м.

l₇ = X₇ + W₇ = 0,35+0,745 = 1,095м,

l₁₇ = X₁₇ + W₁₇ = 0,355+1,018 = 1,373м

Высота каркаса, т.е. длина вертикального поперечного стержня l_п=h₁+2k, где h₁ – расстояние по высоте сечения между осями верхних и нижних продольных стержней h₁ = h-2а (для первого пролета). Величина k принимается не менее d стержня; не менее 20мм.

h₁ = 80-2*3,75 = 72,5см;

l_п = 72,5+2*2 = 76,5см;

для второго пролета:

h₁ = 80-3,75-2,9 = 73,35см;

l_п = 73,35+2*2 = 77,4см.

Ширина каркаса равна длине горизонтальных поперечных (соединительных) стержней l_с. Последняя принимается как наибольшее из двух значений: поверху l_с=b₂+2k, понизу l_с=b₁+2k, где расстояние по ширине сечения между осями угловых верхних продольных стержней в первом пролете b₂ = b-2a_b-d₆, а между осями нижних стержней b₁ = b-2a_b-d₃.

b₂ = b₁=25-2*3,75=17,5см;

l_с= 17,5+2*2=21,5см.

Во втором пролете b₂ = b-2a_b-d₁₅ и b₁ = b-2a_b-d₁₂:

b₂ = 25– 2*2,5-2,5=17,5см;

b₁ = 25– 2*2-1,8 =19,2см;

l_с= 19,2+2*2= 23,2см.

Поскольку значение поперечной силы убывает по мере приближения к середине пролета, то шаг поперечных стержней не одинаков: на приопорных участках его назначают равным S₁, а в средней части пролета – S₂.

Оси крайних вертикальных поперечных стержней должны находиться от торцов продольных стержней на расстоянии С.

Минимальная длина участков, на которых поперечные стержни должны быть расположены с шагом S₁:

- у опоры А (1/4)l +150мм = 5050/4+150=1412мм;

- у опоры В слева (350-60)+ X₆+W₆=290+1378+500=2168мм;

- у опоры В справа (350-60)+ X₁₆+W₁₆=290+1198+645=2133мм;

- у опоры С (350-60)+ X₁₅+W₁₅=290+402+1021=1713мм.

Горизонтальные поперечные (соединительные) стержни необходимы не только для объединения плоских каркасов в пространственный, но и для ограничения развития продольных трещин по ширине сжатой грани элемента. Их диаметр равен диаметру вертикальных поперечных стержней. Шаг принят 500мм. По длине каркаса соединительные стержни располагаются относительно вертикальных поперечных стержней на расстоянии .

При высоте сечения h≥700мм предусматривают конструктивную продольную арматуру, стержни которой устанавливают по высоте сечения только на каркасах, непосредственно примыкающих к боковым граням. Площадь сечения каждого такого стержня должна составлять не менее 0,001b’h’, где b’- половина ширины сечения (но не более 200мм), h’- расстояние между осями смежных продольных стержней. d = 0,001*12,5*40=0,5=5мм. Эти стержни ограничивают ширину раскрытия трещин по высоте сечения.

Для обеспечения пространственной жесткости арматурного каркаса при складировании и перевозке предусматривают приварку диагональных стержней-связей. Их устанавливают по длине каркаса на расстоянии не более 6м. Принимаем стержни-связи из стали класса А-I диаметром 10мм.

Фиксаторы одноразового использования, обеспечивающие требуемую толщину защитного слоя бетона. Применены стальные фиксаторы, защищенные от коррозии.