Проект 7. ОПАЛУБКА РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ В ЗДАНИИ С КИРПИЧНЫМИ СТЕНАМИ

Задание. Запроектировать разборно-переставную деревянную опалубку из малогабаритных щитов и поддерживающие ее леса для железобетонного перекрытия. Исходные данные: железобетонное перекрытие опирается по периметру помещения, толщина железобетонной плиты /гПЛ = 80мм, пролет плиты L = 2,00м, высота ребер, включая толщину плиты, Иребр = 400мм, ширина ребер перекрытия по границе сопряжения с плитой =160 мм, по нижней грани 6ребрН = 120 мм, высота помещения до нижних граней ребер перекрытия — 5м {рис. П7.1).

Конструкция опалубки. В качестве лесов, поддерживающих опалубку, могут быть применены деревянные раздвижные стойки 1 (рис. П7.2, П7.3, П7.4), верхние перекладины которых выставляются по нивелиру с отклонением 1 мм. Стойки связывают между собой вертикальными связями из досок. На перекладины стоек (см. рис. П7.2 и П7.3) опирается доска 2 с размерами поперечного

П7.1. Фрагмент плиты перекрытия

Рис. П7.1. Фрагмент плиты перекрытия

40

оо

П7.2. Конструкция опалубки перекрытия

Рис. П7.2. Конструкция опалубки перекрытия:

1 — стойка; 2 — доска: За — боковые щиты; 36 — планки; 4а — подкружальная доска; 46 — прижимная доска; — косынки жесткости; 5 — распорки; 6а — горизонтальные щиты; 66— планки; 7— кружала; 8— фризовые доски; 9— гвозди

П7.3. Конструкция опалубки по сечению 1 — 1 на рис. П 7.2

Рис. П7.3. Конструкция опалубки по сечению 1 — 1 на рис. П 7.2:

1 — стойка; 36 — планки; 4а — подкружальная доска; 46 — прижимная доска; 4в — косынки жесткости; 5— распорки; 6а — горизонтальные щиты; 66— планки; 7— кружала

П7.4. Конструкция стойки

Рис. П7.4. Конструкция стойки:

— опорная стойка; 16 — выдвижная стойка; 1в — стяжка; 1г — резьбовой регулятор высоты сечения 50 х 120 мм, и боковые щиты За опалубки ребер из досок толщиной 5] = 25 мм. Ширина боковых щитов За, т.е. их размер по высоте, составит 400 - 80 - 25 + 50 = 345 мм. Нижние доски боковых щитов, имеющие ширину 150 мм, прикрепляют к доске днища глухарями диаметром 6 мм через 300 мм. Боковые щиты сшиты планками 36 из досок той же толщины. Вплотную к боковым щитам на перекладины стоек укладывают деревянные уголки, сбитые из прижимной доски 46 поперечного сечения 40x150 мм и подкружальной доски толщиной 84 = 40 мм. Деревянные уголки усиливают треугольными деревянными косынками жесткости 4в. Между прижимными досками соседних коробов укладывают распорки 5 поперечного сечения 50x80 мм.

На подкружальные доски опирают кружала 7на рис. П7.2 и П7.3 (кружальные доски толщиной 30 мм), по которым укладывают горизонтальные щиты 6 из досок 62 = 19 мм палубы железобетонной плиты. На кружала также укладывают фризовые доски Атакой же толщины, обеспечивающие декоративность линии стыка плиты и ребра. Фризовые доски пришивают монтажными гвоздями к верхним доскам боковых щитов. Щиты палубы сшиты планками 66 из досок той же толщины.

При определении собственного веса деревянной опалубки используют осредненное значение объемного веса уоср = 8,0 кН/м3, учитывающее гвозди, глухари, шурупы и другие детали соединений.

Технология бетонирования. Выгрузку бетонной смеси в опалубку ведут из бетоновода по хоботам. Бетонную смесь укладывают сразу на всю толщину ребристого перекрытия. Для уплотнения бетонной смеси используют поверхностные вибраторы. Бетонную смесь изготавливают на тяжелом щебне. Она подвижная, с осадкой конуса более 8 см и имеет объемный вес убех = 25 кН/м3. Температура бетонирования предполагается в интервале 10—15°С.

Расстояние вдоль ребер между инвентарными стойками, поддерживающими опалубку, определяют из расчета несущих конструкций короба по второй группе предельных состояний. Сочетание нормативных нагрузок на днище короба в соответствии с табл. 2.1 составит

где qa нагрузка от собственного веса опалубки короба,

<7б — нагрузка от веса свежеуложенного бетона, qB — нагрузка от веса арматуры (см. гл. 1),

Полная нормативная нагрузка на днище короба составит

Нижние доски боковых щитов, сшитые с доской днища, образуют корытообразный профиль, обеспечивающий необходимую жесткость короба на изгиб. Его общий момент инерции /jKOp (т.е. момент инерции короба, см. рис. П7.2) определяют как сумму моментов инерции трех элементов, работающих на изгиб независимо друг от друга вследствие большой податливости связей:

где коэффициент 0,5 учитывает возможные ослабления и пороки нижних досок щитов, а также отклонение их пласти от вертикали на угол 3,6°.

Расстояние 1 между стойками вдоль ребер монолитного перекрытия определяют в соответствии с формулами (П4.18), (П4.20) и Примеч. 6 и 9:

Вэтой формуле /?i = 0,15 м — высота нижней доски короба; — предварительно предполагаемое расстояние между стойками; Е = 107 кПа — модуль упругости древесины. О применении

коэффициента 0,85 см. Примеч. 6. Отношение используется для опалубки 2-го класса (см. Примеч. 9). По результатам расчета и из конструктивных соображений шаг стоек вдоль ребер принимается равным /] = 1,8 м.

Для проверки короба на прочность вычисляют расчетную нагрузку на короб, включающую в себя, кроме уже перечисленной при вычислении нормативной, также давление от вибрирования бетонной смеси. Это давление принимают равным Рд = 2 кПа (см. гл. 1, п. д) при коэффициенте надежности по нагрузке уу = 1,3 (см. Примеч. 3). Тогда расчетная нагрузка на короб составит

Условие прочности короба с учетом формул (П4.6), (П4.7) и (4.10) принимает вид

где — совместный момент сопротивления трех нижних досок короба,

Результаты вычислений подтверждают, что прочность короба на изгиб при назначенном расстоянии между стойками обеспечивается:

При изготовлении опалубки рекомендуется применять доски днища и боковые щиты коробов такой длины, чтобы стыки досок днища щитов всегда располагались на перекладинах инвентарных стоек.

Толщина досок щитов опалубки плиты определяется из условия прочности при действии сосредоточенного груза G = 1 кН на одну доску опалубки (см. Примеч. 1) по формулам (4.6), (4.7) и (4.11, б) с учетом Примеч. 4 и 6. Поскольку подача бетонной смеси осуществляется из бетоновода по хоботам, сосредоточенный груз принимается равным 1 кН в соответствии с Примеч. 1. Расстояния между кружалами назначают равными 0,45 м, в местах стыка щитов опалубки устанавливают спаренные кружала.

Максимальный изгибающий момент в доске палубы по формуле (4.11, б):

где уу= 1,3 — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый по примем. 3.

Толщина досок щитов палубы плиты (см. формулы (П4.6), (П4.7) и Примеч. 4 и 6):

где ^ = 0 Л 5 м — ширина доски щита палубы (при ширине доски щита менее 150 мм сосредоточенный груз G = 1 кН распределяется на две доски).

Принятая по условию толщина досок горизонтальных щитов палубы §2= 19 мм удовлетворяет условию прочности при воздействии монтажных нагрузок.

Нормативная нагрузка на палубу в соответствии с табл. 2.1 составляет

Применяя формулу (4.20) и учитывая Примеч. 6 и 8, выполняют проверку жесткости досок палубы (q при этом распределенная нагрузка на полосу палубы шириной 1 м) и принимается q = Ь0 Рп2:

здесь использовано требование по нормированию прогибов опалубки 2-го класса (см. Примеч. 9) и требование о снижении модуля упругости древесины для досок, находящихся в непосредственном соприкосновении со свежим бетоном (см. Примеч. 6).

Требуемая жесткость досок палубы обеспечивается.

Высоту кружала определяют из условия его прочности на изгиб при расчетной нагрузке на палубу, складывающейся из постоянной (от собственного веса опалубки, бетона и арматуры) и временной (от людей и технических средств), принимаемой в соответствии с проектом на производство работ Рг = 2,5 кПа (см. гл. 1, п. г). Предпочтение в данном случае отдано п. г перед п. д, поскольку длина кружала более чем в два раза превышает радиус действия применяемого вибратора. Расчетная нагрузка на 1,0 м2 палубы составляет

Погонная расчетная нагрузка на одно кружало где /2 = 0,45 м — шаг кружал.

Пролет кружал равен пролету железобетонной плиты «в свету»

толщина кружальных досок 53 = 30 мм.

Тогда из условия прочности высота кружал составит (см. формулы (4.6), (4.7), (4.10) и Примеч. 4):

Принимаются для кружал строганные доски с поперечным сечением 30x150 мм.

Опорная реакция кружала при расчетной нагрузке в месте опирания на подкружальную доску

Проверку на скалывание кружальной доски выполняют для опорного сечения, высота которого /г3 = 111 мм (см. рис. П7.5, а), т.е.:

П7.5. Схема для расчета кружал

Рис. П7.5. Схема для расчета кружал: а — схема приложения погонной нагрузки; б — схема приложения сосредоточенных нагрузок

Проверка кружал по второй группе предельных состояний выполняют при погонной нормативной нагрузке на одно кружало

Относительный прогиб при этой нагрузке удовлетворяет требованиям (класс 1), предъявляемым к опалубке открытых лицевых поверхностей конструкций (см. формулы (П4.17), (П4.20) и примем. 9):

где Е= 107 кПа — модуль упругости древесины.

Нормативное требование жесткости удовлетворяется.

Для подкружальной доски находят минимальную толщину из условия прочности на смятие поперек волокон в опорных частях конструкций (RCM90 = 3,0 МПа, см. табл. 3.1; лин = 1,4, см. Примеч. 4):

Толщина подкружальной доски принята из конструктивных соображений равной §4 = 60 мм. Высоту подкружальной доски определяют из конструктивных соображений:

где /?з = 111 мм — высота кружальной доски на опоре; 65 = 40 мм — толщина прижимной доски 46на рис. П7.2 и П7.3.

Проверку на прочность и жесткость подкружальной доски выполняют по расчетной схеме балки на двух опорах с пролетом /4 = /j = 1,8 м, нагруженной сосредоточенными силами Л3 через 0,45 м.

Наиболее неблагоприятным загружением для проверки подкружальной доски по нормальным напряжениям является случай, когда одна из опорных реакций кружал обязательно прикладывается в середине подкружальной доски (рис. П7.5, б, вариант 1). Тогда максимальный изгибающий момент в подкружальной доске

Проверка подкружальной доски по первой группе предельных состояний имеет вид

Прочность при изгибе подкружальных досок обеспечена:

Проверку подкружальной доски по второй группе предельных состояний производят по условию (П4.23) с использованием (П4.18) и (П4.21, б), в которой полагают Р=А$, и с учетом требований Примеч. 8:

Проверка подкружальной доски по карательным напряжениям, т.е. на скалывание вдоль волокон при изгибе (см. (П4.8)), выполняется для наиболее неблагоприятного опирания кружал на подкружальную доску, когда Q4 = 2,5А^ Этот случай имеет место, когда оси кружал смещены с осей стоек (см. рис. П7.5, б, вариант 2) на небольшую величину А > 65, где 65 — толщина перекладины опорной стойки 16 на рис. П7.2 и П7.3:

Прочность на скалывание подкружальной доски обеспечена.

Стойки, поддерживающие опалубку, проверяют на устойчивость при центральном сжатии. Вертикальная сила, сжимающая стойку, собираемая с площади l*L, складывается из собственного веса опалубки (днище короба, стенки короба, палуба, кружала, подкружальные доски, прижимные доски, распорки), веса бетона и арматуры и временной нагрузки на палубу, составляющей 1 кПа (см. табл. 2.1):

где коп = 1,1 — коэффициент, учитывающий вес элементов опалубки, не учтенных при нахождении Р2.

Далее определяют запас устойчивости инвентарной стойки. В рассматриваемом случае радиус инерции поперечного сечения выдвижной рейки по обоим направлениям главных осей грей = 0,289-10 = = 2,89 см. Расстояние от опалубки короба до места крепления связей при заданном выдвижении рейки составляет /рей = 2,5 м. Гибкость А,реи и коэффициент продольного изгиба срреи верхней части инвентарной стойки вычисляют, предполагая ее шарнирно опертой по концам:

Тогда

Устойчивость стоек обеспечивается при установке вертикальных связей по стойкам с перекладинами на серединах их высот.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >