Железобетонные плоские перекрытия. Классификация перекрытий (стр. 6 )

Капители служат для обеспечения жесткости сопряжения плиты перекрытия с колонной, для уменьшения расчетных пролетов, обеспечения плиты перекрытия от продавливания в месте опирания на колонну.

Надколонные панели опираются на надкапительные плиты и располагаются в двух направлениях.

Надколонные панели в местах опирания соединяются сваркой закладных деталей с последующим замоноличиванием швов для создания неразрезности. В этом случае опорные и изгибающие моменты в надколонных панелях с учетом перераспределения усилий принимают равными .

Пролетные панели опираются на надколонные панели, имеющие полки, и соединяются также сваркой закладных деталей. Пролетная панель рассчитывается как плита, опертая по контуру на надколонные панели.

По своей работе сборная сборное безбалочное капительное перекрытие напоминает ребристые перекрытия с плитами, опертые по контуру, в котором ригелями являются надколонные панели. Капители рассчитывают в обоих направлениях на нагрузку от опорных давлений и моментов надколонных панелей.

Сборно-монолитные безбалочные капительные перекрытия.

Перекрытия выполняют следующим образом: на надкапительные плиты в двух направлениях укладывают предварительно напряженные надколонные панели толщиной 5-6см; на надкапительные панели, опертые по четырем сторонам, укладывают панели той же толщины. На полученный сборный остов затем укладывают бетонную смесь толщиной 4-5см по пролетной панели и 9-10см по надколонным панелям. Для восприятия опорных моментов укладывают сварные сетки. В этом перекрытии объем монолитного бетона составляет около 50% общего бетона перекрытия.

Монолитные безбалочные капительные перекрытия.

Монолитное безбалочное капительное перекрытие представляет собой плиту, которая опирается на колонну. В местах сопряжения плиты с колоннами, колонны усиливают капителями.

Безбалочное капительное перекрытие применяют при квадратной или прямоугольной равномерной сетке колонн. Отношение большего пролета к меньшему ограничивается отношением .

Толщину плиты монолитного перекрытия назначают из условия жесткости в пределах

, где - размер наибольшего пролета.

По контуру безбалочная плита может опираться на стены.

Для расчета плиты перекрытия ее в двух направлениях можно разделить мысленно на полосы шириной, равной половине пролета. Эти полосы рассматриваются как неразрезные многопролетные балки шириной, равной пролета в каждом направлении, причем надколонные полосы считаются покоящимися на жестких опорах, которыми являются колонны, а пролетные полосы – на упругих опорах, которыми являются надколонные полосы.

Далее определим расчетный пролет плиты.

Считают, что давление от плиты на капитель передается по закону треугольника и расчетный пролет принимается равным расстоянию между центрами тяжести этих треугольников:

Далее определяются панельные изгибающие моменты как в простой однопролетной балке:

;

После этого панельный изгибающий момент распределяют на надколонные и пролетные полосы, причем 70% панельного изгибающего момента считают приложенным на надколонную полосу и 30% приходящимся на пролетную полосу. При распределении пролетных и пролетных моментов исходят из равенства, что полусумма опорных и пролетных моментов равна моменту свободно опертой балке.

Аналогично определяется эпюра изгибающих моментов в надколонной и пролетной полосах в направлении . По найденным ординатам эпюр изгибающих моментов определяется площадь сечения продольной рабочей арматуры как в балке шириной равной и высотой равной толщине плиты. Для определения ординаты эпюры изгибающих моментов на полосу шириной 1м следует полученные ординаты эпюры разделить на половину пролета.

Капители колонн армируют конструктивно стержнями диаметром 8-10мм, располагаемых по граням и углам капителей, и связанных между собой поперечными стержнями диаметром не менее 6мм.

Армирование монолитного безбалочного перекрытия.

Монолитные безбалочные перекрытия армируют в нижней и верхней зоне сплошными сетками диаметром стержней 12-16мм с шагом 150-200мм и добавочными сетками на опорах и в пролетах, исходя из эпюры материалов.

Выше был рассмотрен расчет монолитного безбалочного перекрытия с квадратной и прямоугольной равно пролетной сеткой колонн. Перекрытия с неравными пролетами рассчитывают способом замещающих рам. В этом случае перекрытия заменяются двумя системами взаимно перпендикулярных рам, в которых ригелями является плита перекрытия, в которой сверху и снизу расположены колонны. Рамы в каждом направлении рассчитываются на полную нагрузку, приходящуюся на полосу шириной равной полусумме двух смежных пролетов, примыкающих к колонне.

, где - толщина плиты перекрытия.

Раму рассчитывают методами строительной механики и определяются усилия в элементах рамы. Полученные изгибающие моменты в ригеле рамы распределяются на надколонную и пролетную полосу.

Изгибающие моменты в колоннах появляются при несимметричном действии нагрузки и определяются по формуле:

Рис. Расчетная схема

a)  для средних колонн: ; , где

p, q - соответственно временная и постоянная нагрузки на 1п. м. длины ригеля рамы

-наибольший и наименьший пролеты ригелей рамы.

- погонные жесткости верхней и нижней частей колонны.

;

- сумма погонных жесткостей элементов, сходящихся в узле.

b)  для крайней колонны: ; .

Монолитные безбалочные бескапительные перекрытия.

Монолитные безбалочные бескапительные перекрытия не могут быть применены в жилых зданиях из-за наличия капителей, поэтому в многоэтажных промышленных, жилых, общественных и административных зданиях могут быть применены монолитные безбалочные бескапительные перекрытия.

Перекрытие представляет собой плиту, которая непосредственно опирается на колонны каркаса. В перекрытии с постоянной толщиной плиты имеется излишек материала. В случае плиты, имеющей разную толщину, могут быть рассмотрены следующие 3 типа перекрытий:

Схема расчетных контуров поперечных сечений при продавливании:

a)  при расположении площадки передачи нагрузки внутри плоского элемента;

б) при расположении площадки передачи нагрузки у свободного края плоского элемента или плиты.

Расчет на продавливание элементов проводят для плоских железобетонных элементов (плит) при действии на них нормально плоскости элемента местных концентрированно приложенных усилий - сосредоточенной силы и изгибающего момента. При расчете на продавливание рассматривают расчетное поперечное сечение вокруг зоны передачи усилий на элемент на расстояние нормально к его продольной оси, по поверхности которой действуют касательные усилия от сосредоточенной силы и изгибающего момента.

Действующие касательные усилия по площади расчетного поперечного сечения должны быть восприняты бетоном с сопротивлением бетона растяжению и расположенной по обе стороны от расчетного поперечного сечения на расстоянии поперечной арматурой с сопротивлением поперечной арматурой растяжению . Расчетный контур поперечного сечения принимают: