В одноповерхових і багатоповерхових будівлях в якості несучої конструкції може бути використана залізобетонна монолітна рама. Одноповерхові рами можуть бути використані в якості діафрагм жорсткості для тонкостінних просторових конструкцій (оболонок). Одноповерхові рами можуть виконуватися з прямолінійним ригелем, з прольотом від 12-15м. Ламані ригелі використовуються при прольотах від 15-18м. Криволінійні ригелі без затягування використовуються при прольотах від 12-18м, з затягуванням від 18-24м і більше.
З криволінійними поясами використовуються частіше в якості діафрагм жорсткості. Для оболонок наявність затягування сприяє зменшенню горизонтальних переміщень верху стійок рами. Тим самим призводить до зменшення згинального моменту і поперечних сил в стійці і в ригелі. З'єднання ригеля зі стійкою - жорстке. З'єднання стійки з фундаментом може бути жорстким, а може бути шарнірним.
Жорстке з'єднання передає на фундамент вигинає момент, поперечну і подовжню силу, що викликає збільшення розмірів фундаменту (рис.1 а, б, д).
Шарнірне з'єднання не передає вигинає момент на фундамент, але збільшує зусилля, що виникають в стійці і ригелі, тому шарнірне з'єднання використовується при слабких грунтах (рис.1 в, г), а в основному використовується жорстке з'єднання.
Епюри згинальних моментів з різною формою ригеля і з різним з'єднанням з фундаментом мають вигляд:
Рис.1. Епюри згинальних моментів.
Рама є распорной конструкцією, тобто виникають горизонтальні зусилля (див. ріс.1.д). При наявності розпірки горизонтальні зусилля сприймаються затягуванням (розпіркою). При її відсутності розпір передається на фундамент, і форма фундаменту має розвиток в площині дії розпору.
Види фундаменту наведені на рис.2, площа перетину фундаменту розвинена в площині дії моменту.
Рис.2. Залізобетонні рами: а) безшарнірних, монолітна; б) безшарнірних, збірна з семи елементів; в) попередньо напружена, збірна з трьох елементів.
Ригель рами армують як балку, жорстко забиту на опорі, при цьому частина пролітної арматури переводять в зону негативних моментів приопорних зони і заводять в стійку. Стійки армують як центрально стислі (якщо середня стійка), або як позацентрово стиснуті елементи (якщо крайня стійка). Частина поздовжніх робочих стрижнів стійки заводять в ригель (див. Рис. 3).
Ріс.3.а) Сполучення ригеля з колоною; б) перетину елементів рами.
Вузол сполучення ригеля з колоною армується, відповідно до виникають в ньому згинальний момент. У внутрішньому куті виникає негативний вигинає момент, а максимальний позитивний на деякій відстані від зовнішнього кута. Для сприйняття негативного моменту у внутрішньому куті влаштовують вут (потовщення бетону), а в зовнішньому куті, в зоні дії максимального згинального моменту арматуру заокруглені (рис. 4.а). Залежно від значення зони дії згинальних моментів вузол армують: посиленими поперечними стрижнями з меншим кроком (див. Рис. 4.б) або встановленням додаткових каркасів (див. Рис. 4.у).
Рис.4 Карнизні вузли ж / б рам.
а- картина напруженого стану вузла; б-принцип армування; в- вузол монолітної рами, армований зварним каркасом; в- той же окремими стрижнями; д збірно-монолітний вузол; г-вузол попередньо напруженої рами; 1 розтягнута зона;
У коньковом вузлі, де є перелом ригеля, зусилля в нижній розтягнутій зоні створюють рівнодіючу, спрямовану по бісектрисі входить кута, під дією якої арматура нижньої зони прагне випрямитися і виколоти бетон. Тому якщо вхідний. то нижню арматуру допускається перегинати, якщо. то нижню розтягнуту арматуру встановлюють з перепуском заводячи в ригель не менше ніж на 30 діаметрів поздовжньої перепускає арматури і підсилюють поперечними стрижнями, які виконують роль анкерування (рис. 5. а, б, в). Армування конькового вузла наведено на рис. 5. г, д, е.
Рис.5 Конькові вузли монолітних з / б рам
а- схема зусиль у вузлах; б, в- принципові схеми армування вузлів при вхідних кутах
# 945;> 160 і # 945;<160; г- армирование отдельными стержнями; д- армирование сварными каркасами; е- смешанное армирование; I- сжатая зона; II-растянутая зона;1- соединительные
2,3 шпильки і хомути; 4,5- нижні стержні.
Жорсткий вузол з'єднання стійки з фундаментом виконується з перепуском поздовжньої арматури стійок в фундамент (див. Рис. 6.д).
Шарнірний вузол конструктивно виконується шляхом зменшення перетину бетону стійки до 30-50% від площі. Отримані підрізи заповнюються пружними прокладками, а поздовжня сила передається за рахунок вертикальних або перехрещуються стрижнів, площа яких визначається розрахунком на дію цієї поздовжньої сили. Вузол наведено на рис. 6 а, б, в, г.
Рис.6 Опорні вузли ж / б рам з недосконалими шарнірами у вигляді
а- вертикальних стрижнів (при великих осьових зусиллях, близько 500 ... 600 кН)
б-перехрещуються стрижнів (при зусиллі до 1200кН); в, г-обойми з спіралей (при
більших зусиль); д жорстке закладення стійок; 1 пружна прокладка.
У багатоповерхових рамах в місцях з'єднання ригеля з колоною так само здійснюють заклад поздовжніх стержнів згідно з епюрами і посилення поперечними стрижнями, (рис. 7).
Рис.7 Армування сполучення ригеля зі стійкою
а- в разі, коли відстань до зовнішньої арматурних стержнів стійки більше Lan
б-то ж, коли менше; в- варіант зусилля анкерування розтягнутих стрижнів ригеля шайбою.
Примітка до малюнка 7:
Довжина анкерування виконується розрахунком і з урахуванням конструктивних вимог.