Плоские железобетонные перекрытия

Классификация плоских перекрытий

Плоские железобетонные перекрытия являются наиболее распространенными элементами различных зданий и сооружений. Все плоские перекрытия могут быть приведены к двум основным типам: балочным и безбалочным. Балочные перекрытия включают в себя балки, идущие в одном или двух направлениях, и опирающиеся на них плиты. В безбалочных балки отсутствуют, а плиты этих перекрытий опираются непосредственно на колонны, имеющие в своей верхней части уширения – капители. В зависимости от способа возведения перекрытия могут быть

сборными,

монолитными

сборно-монолитными.

В настоящее время применяют преимущественно сборные и сборно-монолитные перекрытия. Монолитные перекрытия применяются реже, главным образом, в зданиях, возводимых по индивидуальным проектам и т. п.

По конструктивной схеме перекрытия разделяются на две основные группы: балочные, состоящие из балок и опирающихся на них плит или панелей, и безбалочные, у которых плиты опираются непосредственно на колонны. В балочных перекрытиях балки располагают в одном или двух направлениях, и в зависимости от расстояния между балками перекрытие рассматривают как ребристое с балочными плитами или с плитами, опертыми по контуру. При частом расположении балок (с шагом до 2 м) образуются так называемые кессонные перекрытия. Все элементы перекрытия работают на изгиб. Балочные плиты при l₂/l₁ > 2 работают на изгиб в направлении меньшей стороны, а плиты, опертые по контуру, при l₂/l₁ < 2 работают в двух взаимно перпендикулярных направлениях и, следовательно, имеют перекрестную рабочую арматуру.

Балочные сборные перекрытия

Компоновка конструктивной схемы. Сборное железобетонное перекрытие здания состоит из панелей и ригелей, которые опираются па несущие наружные стены или колонны. В зависимости от сtтки колонн панели и ригели могут быть с одинаковыми и неодинаковыми пролетам». Прежде чем приступать к расчету конструкций сборных элементов, надо выбрать оптимальное направление главной опорной конструкции – ригеля.

Продольное направление ригелей предпочтительно для жилых зданий, а поперечное направление как повышающее пространственную жесткость – для промышленных и общественных зданий.

Производственные здания проектируют на основе унифицированной сетки колонн 6 × 6, 6 × 9, 6 × 12 и 12 × 12м с возможностью изменения шага второстепенных конструкций кратно 0,5 м, а именно 3; 2; 1,5 и 1 м. Временные нагрузки на перекрытия принимают по заданию от 5 до 25 кН/м².

Для перекрытия жилых и общественных зданий применяют компоновочную сетку размерами в модуле 20 см. Пролеты в обоих направлениях могут быть в различных комбинациях от 2,8 до 7,2 м. Временную нормативную нагрузку на перекрытия этих зданий принимают от 2 до 5 кН/м². После того как выбрана конструктивная схема и приняты геометрические размеры перекрытия, приступают к расчету и конструированию его элементов.

Проектирование панелей. В зависимости от назначения панели проектируют плоскими или ребристыми. Плоские панели могут быть сплошными, с овальными или круглыми пустотами. Ребристые панели выполняют ребрами вниз или ребрами вверх. Сплошное сечение плит делают, как правило, при сравнительно небольшой их толщине (до 12-16 см), а также при выполнении их одно- или двух-трехслойными из бетона низких марок (М50-М150) по специальным техническим условиям,

При выполнении панелей перекрытий из тяжелого бетона минимальную толщину собственно плиты назначают: в пустотных панелях 20-35 мм, в ребристых панелях 50-60 мм в сжатой зоне и 35-40 мм в растянутой зоне. В ребристых панелях, в которых имеются продольные и поперечные ребра, плита может работать в двух направлениях. В этом случае минимальная толщина плиты может быть равна 30 мм, а минимальная толщина ребер 35-45 мм.

Номинальную ширину и длину панелей берут в зависимости от принятой компоновочной сетки здания с учетом заводской технологии их изготовления. В промышленных зданиях номинальная ширина панелей обычно 1500 и 3000 мм, иногда 2000 мм. Доборные элементы имеют ширину 1000, 750 и 500 мм. Пролет плит 3, 6, 9 и 12 м-В жилищном строительстве ширина панелей равна от 800 до 2400 мм кратно 200 мм; длина панелей от 2,8 до 6,4 м с градацией через 40 см.

Конструктивная ширина и длина панелей меньше номинальной на 10 -30 мм для получения зазоров, которые необходимы при последующем замоноличивании перекрытия. При опирании сборных панелей на наружные несущие стены из кирпича, крупных блоков или легкобетонных панелей их конструктивную длину принимают меньше номинальной на 100-140 мм.

В гражданских зданиях типовые панели перекрытий имеют длину 5,86 и 5,46 м при ширине 1,59; 1,19; 0,99 и 0,79 м. Высота ребер панелей 0,26 м.

Расчет и конструирование панелей.По форме поперечного сечения различают ребристые, многопустотные и сплошные панели.

Расчетные значения изгибающих моментов М. и поперечных сил Q в сборной панели определяют как в однопролетных свободно опертых или частично защемленных изгибаемых элементах. Расчетный пролет 1_о при опирании сборных панелей с обеих сторон по верху прогонов (ригелей) принимают равным расстоянию между осями опор за вычетом половины ширины верхнего пояса. При опирании панели одной стороной на прогон, а другой на стену расчетный пролет принимают равным длине сборной панели за вычетом половины опоры с каждой стороны.

Расчетные значения М и Q принимают в соответствии с фактическими условиями загружения элемента равномерно распределенными или сосредоточенными силами. Следует иметь в виду, что погонную нагрузку на сборную панель подсчитывают на всю ее номинальную ширину, равную расстоянию в осях между смежными панелями.

• Ребристые панели применяют преимущественно в промышленных зданиях. Ширина панелей 1,0-1,8 м через 0,1м, высота сечения панелей 35-35 см.

Ребристые настилы или панели представляют собой коробчатые элементы, состоящие из двух, а иногда из трех продольных ребер, связанных между собой тонкой плитой (полкой), усиленной поперечными ребрами.