Ф. А. ИССЕРС, д-р техн. наук, Е. С. ГЕЙЛЕР, канд. техн. наук (НИИЖБ); В. А. ЧЕРНОЯРОВ, канд. техн. наук, И. Н. КОТОВ, инж. (Гипронисельхоз); А. И. МАНГУШЕВ, канд. техн. наук (ЦНИИЭПсельстрой), Совершенствование типовых конструкций каркаса сельских зданий
В настоящее время основным материалом в строительстве сельскохозяйственных производственных зданий является сборный железобетон. Созданная Гипронисельхозом, ЦНИИЭПсельстроем и НИИЖБом номенклатура железобетонных изделий позволила обеспечить строительство полносборных зданий новых типов с кровлей из волнистых асбестоцементных листов в соответствии с действующими габаритными схемами. При переходе к строительству сельскохозяйственных зданий нового типа по сравнению со зданиями с рулонной кровлей сокращены трудозатраты на 10%, расход сборного железобетона на 15, стоимость на 12%.
В качестве основных элементов стоечно-балочного каркаса зданий созданная номенклатура конструкций включает односкатные балки пролетами 6; 7,5; 9 и 12 м; треугольные безраскосные фермы пролетами 6, 9, 12 и 18 м. Рамный каркас разработан для зданий пролетами 12, 18 и 21 м. Для покрытий применяют облегченные преднапряженные ребристые плиты размерами 1,5X6 и 3X6 м из тяжелого и легкого бетонов.
В 1985—86 гг. были скорректированы рабочие чертежи указанных конструкций типовых серий в соответствии с новыми нормативными документами на проектирование. При этом повышение расчетных характеристик арматурных сталей позволило в одних случаях получить экономию арматуры, в других — расширить область внедрения конструкций, включая сейсмические районы.
При корректировке рабочих чертежей односкатных балок пролетами 6; 7,5 и 9 м (типовая серия 1.862—2) увеличение расчетных сопротивлений арматуры в СНиП 2.03.01—84 по сравнению с предыдущими нормами позволило повысить расчетные нагрузки. Унифицирована высота опорных частей балок пролетами 6 и 7,5 м: нижняя опорная сторона имеет высоту 400 мм, а другая, сочетающаяся в здании с железобетонными треугольными фермами,— 440 мм, одинаковую с высотой опорных частей безраскосных типовых ферм. Единая высота опорных частей балок и ферм исключает применение металлических столиков при монтаже стоечнобалочного каркаса, что приводит к экономии металла и позволяет снизить трудоемкость строительно-монтажных работ на 8... 11 %. Изменение опорной высоты балок по сравнению с типовой серией уменьшает также высоту стен зданий, что снижает материалоемкость ограждающих конструкций на 5...7% на 1 мг площади здания. Разработанные преднапряженные балки пролетами 6; 7,5; 9 и 12 м с арматурой из стали классов А—IV и А—V имеют единые размеры опорных частей. При этом расход стали на балку уменьшен в среднем на 20%.
В практике сельскохозяйственного строительства распространены однопролетные здания с использованием типовых трехшарнирных рам с шагом 6 м по серии 1.822—2. Рамы состоят из Гобразных полурам, шарнирно соединенных с фундаментами и коньковым узлом. Высота стойки полурам ограничена условиями транспортирования и равна 3,75 м. Рамы рассчитаны на нагрузки 18...27 кН/м для зданий пролетами 12; 18 и 21 м. Расход арматуры после переработки типовых чертежей для рам пролетами 18 и 21 м снизился на 5... 10%, при этом расширена область их применения на районы с расчетной сейсмичностью до 8 баллов включительно. Кроме того, дополнительно разработаны рамы под нагрузки 12 и 15 кН/м при сохранении опалубочных размеров, а также трехшарнирные железобетонные рамы для зданий пролетом 24 м. При этом по сравнению со зданиями стоечно-балочного каркаса на 1000 м2 здания приведенные затраты уменьшены на 1680 р., расход металла на 460 кг, трудозатраты — на 43 чел.-дн. Эти рамы можно применять в сельскохозяйственных производственных зданиях с высотой помещений 2,4 и 2,7 м. В го же время широка область применения сборного железобетона при строительстве сельскохозяйственных зданий подсобно вспомогательного назначения (навесы для хранения продукции, техники, мастерские и др.) с высотой помещения 3,6; 4,8; 6 и 7,2 м. Эти здания решены по стоечно-балочной схеме.
Для облегчения конструкций и сокращения расхода сборного железобетона разработаны составные рамы увеличенной высоты с использованием типовых полурам, выпускаемых на многих заводах ЖБИ Госагропрома СССР. Типовые полурамы изготовляют в кассетах или на поддонах в положении плашмя. При существующей технологии можно создать универсальную и переналаживаемую технологическую оснастку, позволяющую выполнить конструкцию стойки полурамы и удлинить ее приваркой дополнительного линейного элемента прямоугольного сечения. Стойки соединяются с элементом удлинения на строительной площадке приваркой накладок к закладным деталям в растянутой зоне и сваркой закладных деталей между собой в сжатой зоне с последующим обетонированием. Применение этих конструкций позволяет сократить номенклатуру сборных железобетонных изделий, унифицировать объемно-планировочные и конструктивные решения сельскохозяйственных зданий.
Составные полурамы с высотой стойки 5,7 м с расчетной нагрузкой на ригель 18 кН/м испытаны ЦНИИЭПсельстроем и НИИЖБом и применены в тресте Мособлсельстрой-24 при строительстве навесов для хранения сена в Московской обл. При этом экономия стали на 1000 м2 по сравнению с типовым решением составляет 6,6 т. В настоящее время в Московской обл. построено 350 навесов, каждый для хранения 1 тыс. т сена. Составные рамы с повышенными стойками запроектированы ддя зданий пролетами 12, 18 и 21 м и предназначены для строительства однопролетных подсобно-вспомогательных зданий сельскохозяйственных предприятий с уклоном вентилируемой утепленной кровли 1:4 (типовая серия 1.8221—5). Рамы можно применять в неотапливаемых зданиях и навесах с кровлей из асбестоцементных волнистых листов, уложенных по прогонам. Составные рамы разработаны трех типов для зданий с высотой помещений 3,6; 4.8 и 6,0 м.
На основе типовой полурамы разработаны также рабочие чертежи составных рам из Г-образной полурамы для зданий мастерских по ремонту сельскохозяйственной техники. Их изготовляют в опалубочной форме типовых полурам и элемента удлинения ригеля, при этом бывший ригель типовой полурамы становится стойкой. Составная рама позволяет решить каркас здания высотой до 7,2 м при пролетах 15 и 18 м, оборудованного подвесным краном грузоподъемностью до 3,2 т.
Для расширения области внедрения рамных конструкций целесообразно в соответствии с новыми нормативными документами по проектированию железобетонных конструкций разработать полурамы из легких бетонов, изготовляемых в опалубке типовой серии. Применение рамных конструкций из керамзитобетона может дать экономический эффект 3...5 р. на 1 м3 конструкций, снизить простои оборудования при от сутствии тяжелых заполнителей.
Для строительства овчарен эффек тивны трехшарнирные рамы высотой 2,5 м, изготовляемые в типовой опалубке. Целесообразно разработать рабочие чертежи цельных и составных рам с элементами удлинения стоек для навесов и зданий, эксплуатируемых в неагрессивных средах с рабочей продольной арматурой из стали класса АтIVC вместо А—III, что позволит сократить расход арматуры на 6...8%. Применение арматуры из стали класса Ат-IVC может дать экономию металла порядка 1000 т.
Корректировка типовой серии преднапряженных плит покрытия размерами 1,5X6 и 3X6 м из тяжелого бетона и бетона на пористых заполнителях в соответствии со СНиП 2.03.01—84 позволила расширить область их применения при увеличении расчетных нагрузок. Применение в преднапряженных плитах покрытия размером 3X6 м, изготовляемых в типовой опалубке, смешанного армирования позволит экономить 10... 12% преднапряженной арматуры.
Разрабатываются облегченные плиты покрытия с использованием опалубки типовых плит для холодных зданий с кровлей из асбестоцементных листов. В этом случае вместо прогонов можно использовать плиты размером 1,5X6,0 м, изготовляемые в типовой опалубке без устройства железобетонных полок. Плиты в кровле укладывают в поперечном направлении через одну, т. е. через 1,5 м. Таким образом, одна плита заменяет два прогона, что снижает трудозатраты на монтаже, расход бетона на одно здание размером в плане 21Х Х76 м на 7...9 м3, расход стали класса А—III на 150...180 кг.
Бетон и железобетон, 1988 №02