Железобетонные плоские перекрытия. Классификация перекрытий (стр. 3 )

Расчетными пролетами являются размеры по осям. На главную балку нагрузка передается от второстепенных балок в виде сосредоточенных сил, за исключением собственного веса ребра главной балки.

На рисунке: G – постоянная нагрузка, действующая на главную балку, Р – временная.

G = постоянная нагрузка из таблицы на 1 м2, умноженная на грузовую площадь + собственная масса ребра второстепенной балки длинной, равной ее пролету + масса ребра главной балки длинной, равной ее пролету.

Изгибающие моменты в главной балке можно определить по формуле:

Ординаты эпюры поперечных сил определяются по формуле:

где α, β, γ, δ – табличные коэффициенты, определяемые в зависимости от расположения нагрузки.

Определяем

Для определения опорных моментов соединяем точки пунктирной линией и накладываем на нее ординаты эпюры изгибающих моментов однопролетной свободно опертой балки.

Для расчета ординат эпюры изгибающих моментов в главной балке с учетом перераспределения усилий вследствие образования пластических шарниров, полученную огибающую эпюру изгибающих моментов складываем с эпюрой изгибающих моментов от лишнего неизвестного статически определимой системы.

Ординату эпюры m можно задавать следующим образом:

1.  такой величины, чтобы уменьшенный момент на опоре равнялся бы максимальному пролетному моменту, то есть пролетный и опорный момент сделать одинаковыми; для ригелей прямоугольного сечения это приведет к одинаковому их армированию на опоре и в пролете, и следовательно, к сокращению сроков строительства и облегчению соединений на опорах;

2.  величиной равной 0,3 Mb

Это приведет к экономии арматуры, т. к. опорный момент уменьшится, а пролетные моменты увеличатся, но все равно будут меньше будут меньше ординат пролетных моментов при другом сочетании.

Размеры сечения главной балки, а также площадь продольной рабочей арматуры на опоре определяют по граневым изгибающим моментам, которые определяются по формуле:

где Моп – уменьшенный опорный момент,

Qi – минимальная ордината суммарной эпюры поперечных сил у опоры,

hкол – размер сечения колонны в направлении длины главной балки.

Полагаем ξ≤0,35 → αm=ξ(1-0,5ξ) → задаем b/h0=(0,2-0,5) →

Принимаем a и b.

Армирование главной балки

Эпюра материалов в главной балке строится аналогично эпюре материалов второстепенной балки. Главная балка на опорах армируется сварными каркасами, которые воспринимают опорный момент. Рабочая арматура на опоре может обрываться. Иногда применяют армирование на опоре со смещением каркасов.

Балочные панельные сборные перекрытия.

Балочное панельное сборное перекрытие состоит из панелей (плит), балок, которых иногда называют ригелями или главными балками.

Ригели опираются на колонны и стены. Ригели вместе с колоннами могут образовывать рамы. Направление ригелей может быть продольное и поперечное.

a)  Продольное расположение ригелей

b)  Поперечное расположение ригелей.

Компоновка конструктивной схемы перекрытия заключается в выборе направления ригелей, установлением величины их пролета, в выборе типа ригелей, выборе типа и размеров панелей.

Около 65% железобетона приходится на плиты перекрытия, поэтому выбору типа конструкции панелей перекрытия следует придавать большое значение.

По форме поперечные сечения панелей бывают сплошные, с овальными и круглыми пустотами, ребристые - ребрами вверх и вниз.

Сплошные плиты и плиты с овальными и круглыми пустотами образуют гладкие потолки и широко применяются в жилищном и гражданском строительстве. Ребристые плиты ребрами вниз применяют в промышленных зданиях. Ребристые плиты ребрами вверх требуют устройства настила под полы, и поэтому менее индустриальные.

Сборные панели перекрытий делают предварительно напряженными или без предварительного напряжения. Монтажные соединения панелей всех типов выполняют сваркой закладных деталей с последующим замоноличиванием швов бетона.

Расчет сплошных плит (панелей).

Сплошные панели, опертые по двум, сторонам рассчитываются и армируются как обычные балки. Высоту сечения предварительно напряженных панелей назначают , где -расчетный пролет плиты, который принимают равным расстоянию между серединами опирания плиты на опорах. Для изготовления плит используется бетон класса В15-В25.

Расчет и конструирование панелей с круглыми пустотами.

Толщина плиты должна быть подобрана таким образом, чтобы выполнялись не только условия прочности, но и жесткости (по допустимым прогибам).

При расчете прочности плиту с круглыми пустотами приводят к балке таврового (двутаврового) сечения с полкой в сжатой зоне. Толщину ребра балки таврового сечения приводят к суммарной ширине всех ребер плиты . Ширина полки балки равна ширине плиты. Высота балки равна высоте плиты. Высота полки .

Ширина полки балки, вводимая в расчет, принимается равной:

при

при .

Изгибающий момент в балке

Поперечная сила в балке

Панели с круглыми пустотами армируются сварными сетками с продольной рабочей арматурой в одном направлении. Нижняя сварная сетка воспринимает растягивающие усилия и назначается по расчету. Верхняя сварная сетка воспринимает сжимающие усилия, а также усилия от усадки бетона и назначается конструктивно. Для восприятия поперечной силы Q толщина плиты может быть недостаточна, в этом случае крайние ребра панелей и часть промежуточных (через 1-2 ребра) армируются дополнительными сварными каркасами с поперечными стержнями из условия прочности по наклонному сечению на действие поперечной силы Q. Поперечные каркасы устанавливаются только на приборных участках на расстояние ¼ пролета от опор.