Компоновка конструктивной схемы ребристого монолитного перекрытия с балочными плитами. Особенности расчета и конструирования плиты, второстепенных балок.

Компоновка конструктивной схемы перекрытия

Ребристое перекрытие с балочными плитами состоит из плиты, работающей по короткому направлению, вто­ростепенных и главных балок. Все элементы перекрытия монолитно связаны и выполняются из бетона класса В15. Сущность конструкции монолитного ребри­стого перекрытия в том, что бетон в целях экономии удален из растянутой зоны сечений, где сохранены лишь ребра, в которых сконцентрирована растянутая арматура. Полка ребер — плита — с пролетом, равным расстоянию между второстепенными балками, работает на местный изгиб.

Второстепенные балки опираются на монолитно свя­занные с ними главные балки, а те, в свою очередь, — на колонны и наружные стены.

Главные балки располагают в продольном или попе­речном направлении здания с пролетом 6...8 м. Второ­степенные балки размещают так, чтобы ось одной из ба­лок совпала с осью колонны. Пролет второстепенных балок составляет 5...7 м, плиты — 1, 7...2, 7 м.

Толщину плиты по экономическим соображениям при­нимают возможно меньшей. Минимальные ее значения составляют: для междуэтажных перекрытий промышлен­ных зданий — 60мм, жилых и гражданских зданий — 50мм. При значительных временных нагрузках может потребоваться увеличение толщины плиты. Так, при вре­менной нагрузке 10...15 кН/м² и пролете 2, 2...2, 7 м толщи­ну плит принимают 80...100 мм (по условиям экономич­ного армирования). Высота сечения второстепенных ба­лок обычно составляет 1/12...1/20l, главных балок — 1/8...1/15l. Ширина сечения балок 6=0, 4,..0, 5h.

Расчет плиты, второстепенных и главных балок

Расчетный пролет плиты принимают равным расстоя­нию в свету между второстепенными балками l₀ (до ме­ста изменения размера высоты сечения) и при опирании на наружные стены — расстоянию от оси опоры на стене до грани ребра; для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяется полоса шириной 1м (рис. 11.20).

Расчетный пролет второстепенных балок l₀ также при­нимают равным расстоянию в свету между главными бал­ками, а при опирании на наружные стены — расстоянию от оси опоры на стеле до грани главной балки.

Изгибающие моменты в неразрезных балочных пли­тах и второстепенных балках с пролетами разной или отличающейся не более чем на 20% длиной, определяют с учетом перераспределения моментов и при этом созда­ют равномоментную систему. В многопролетной балке (рис. 11.21) опорные моменты M_sup на средних опорах при равномерно распределенной нагрузке g равны меж­ду собой. Используя уравнение равновесия (11.5) для сечения в середине пролета, находят

Отсюда

В первом пролете максимальный изгибающий момент будет в сечении, расположенном на расстоянии а≈ 0, 425l от свободной опоры; при этом

Используя уравнение равновесия (11.5) и учитывая, что M_A=0, получают

Если принять значение изгибающего момента на первой промежуточной опоре

то изгибающий момент в первом пролете

Если же принять равномомептную схему М = М1 = М_В, то

Округляя знаменатель (с погрешностью менее 5 % в сто­рону увеличения изгибающего момента), получают на первой промежуточной опоре и в первом пролете изги­бающий момент

В плитах, окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками, изгибающие моменты под влиянием распоров в предельном равновесии уменьша­ются. Поэтому в расчетах в сечениях средних пролетов и на средних опорах они уменьшаются на 20 % при усло­вии, что .

Условную нагрузку вводят в расчет для того, чтобы определить действительные отрицательные моменты в пролете второстепенной балки. Главная балка создает дополнительные закрепления, препятствующие свобод­ному повороту опор второстепенных балок, и этим умень­шает влияние временной нагрузки в загруженных проле­тах на незагруженные.

Поперечные силы второстепенной балки принимают от нагрузки q = g + v:

на первой промежуточной опоре слева

на первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах

При подборе сечений в первую очередь уточняют раз­мер поперечного сечения второстепенной балки по опор­ному моменту на первой промежуточной опоре. Посколь­ку расчет ведут по выравненным моментам, принимают ζ = 0, 35. На опоре действует отрицательный момент, пли­та оказывается в растянутой зоне и расчет выполняют как для прямоугольного сечения, полагая рабочую вы­соту

Установив окончательно унифицированные размеры сечения b, h, подбирают рабочую арматуру в четырех расчетных нормальных сечениях: в первом и среднем пролетах — как для таврового сечения, на первой про­межуточной и средней опорах — как для прямоугольного сечения. На действие отрицательного момента в среднем пролете расчет выполняют как для прямоугольного се­чения.

Поперечные стержни рассчитывают для трех наклон­ных сечений: у первой промежуточной опоры слева и справа и у крайней свободной опоры.

Все изложенные положения расчета ригеля сборного балочного перекрытия полностью относятся и к расчету главной балки монолитного ребристого перекрытия.

На главную балку передается сосредоточенная на­грузка от опорного давления второстепенных балок (ко­торое только при двухпролетных второстепенных балках определяют с учетом неразрезности). Кроме того, учи-тывают собственный вес главной балки. В местах пере­сечения второстепенной и главной балок над колонной в верхней зоне пересекаются верхняя арматура трех эле­ментов: плиты, второстепенной балки и главной балки. Поэтому на опоре главной балки в зависимости от числа рядов арматуры принимают а=60...90 мм, при этом h ₀ = h-(60…90)мм.

Особенностью подбора сечений главной балки по из­гибающим моментам является то, что на действие поло­жительного момента в пролете она работает как тавро­вая с шириной полки b ’ _f = l /3, а на действие отрицатель­ного момента на опоре — как прямоугольная с шириной ребра b.

Конструирование плиты, второстепенных и главных балок

Многопролетные балочные плиты в соответствии с ха­рактером эпюры моментов армируют рулонными сетками с продольным расположением рабочей арматуры. Рулон раскатывают по опалубке поперек каркасов второстепен­ных балок (рис. 11.23, а); сетки перегибают на расстоя­нии 0, 25l от оси опоры (в местах нулевых моментов). В первом пролете на основную сетку плиты укладывают дополнительную, которую заводят за опоры на 0, 25l (рис. 11.23, б). Если нужна более мощная рабочая арматура — диаметром 6 мм и более, плиты армируют в пролете и на опоре раздельно рулонными сетками с поперечным рас­положением рабочей арматуры (рис. 11.23, в, г).

Второстепенные балки армируют в пролете плоскими каркасами (обычно двумя), которые перед установкой в опалубку объединяют в пространственный каркас при­варкой горизонтальных поперечных стержней. Эти кар­касы доходят до граней главных балок, где связываются понизу стыковыми стержнями (рис. 11.24). На опорах второстепенные балки армируют двумя гнутыми сетками с продольными рабочими стержнями.

Места обрыва надопорных сеток устанавливают в со­ответствии с эпюрой отрицательных моментов. При от­ношении временной нагрузки к постоянной  одну сетку обрывают на расстоянии 1/4l, а вторую — на рас­стоянии 1/3l от грани опоры. Отрицательные моменты в пролете за местом обрыва сеток воспринимаются верх­ней арматурой каркасов балки.

Главную балку армируют в пролете двумя пли тремя плоскими каркасами, которые перед установкой в опа­лубку объединяют в пространственный каркас. Два пло­ских каркаса доводят до грани колонны, а третий (если он есть) обрывают в соответствии с эпюрой моментов. Возможен также обрыв в пролете части стержней карка­сов. На опоре главную балку армируют самостоятельны­ми каркасами, заводимыми сквозь арматурный каркас колонн (рис. 11.25). Места обрыва каркасов и отдельных стержней устанавливают на эпюре арматуры.

На главную балку нагрузка передается через сжатую зону на опоре второстепенной балки — в средней части высоты главной балки (рис. 11.26), Эта местная сосредо­точенная нагрузка воспринимается подвесками: попереч­ной арматурой главной балки и дополнительными сетка­ми в местах опирания второстепенных балок. Площадь сечения арматуры, работающей как подвески, определя­ют по формуле

Длину зоны, в пределах которой учитывается попереч­ная арматура, воспринимающая сосредоточенную нагруз­ку, определяют по формуле

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: