15. Монолитные безбалочные перекрытия. Особенности расчета и конструирования.

Монолитные безбалочные перекрытия состоят из плит, опирающихся на стены или, в каркасных зданиях, на колонны или на капители колонн. В варианте с капителями обеспечивается более жесткое сопряжение плиты перекрытия с колоннами, большая прочность на продавливание по периметру колонны и уменьшение пролета собственно плиты. Эти особенности безбалочных перекрытий с капителями позволяют использовать их в зданиях с повышенными нагрузками, например в многоэтажных складских или промышленных зданиях или в общественных зданиях при больших пролетах.

Толщина плит составляет от 1/30 до 1/35 пролета. Обычно капитель конструируют в виде усеченной пирамиды с углом наклона к горизонтали в 45о.

Прочность плиты проверяется расчетом по методу предельного равновесия, исходя из самых невыгодных схем загружения, а прогибы и ширина раскрытия трещин определяются из статического расчета с учетом образования трещин.

Армируются безбалочные перекрытия сварными сетками, рулонными или плоскими, с рабочей арматурой расположенной в двух направлениях. В пролете плиты сетки укладывается по низу плиты, на опорах в верхней зоне.

При устройстве бескапительного железобетонного перекрытия особое внимание необходимо уделить конструированию и расчету узла опирания плиты на колонну. В этом узле возникают большие поперечные силы и необходимо исключить разрушение узла по продавливанию по периметру колонны.

Рис. 8.1. Схема и армирование безбалочного монолитного перекрытия:

а – капители колонн и их армирование; б – армирование плиты; в – разрез плиты с армированием; 1 – рабочая арматура; 2 – конструктивная арматура

16. Сущность расчета статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом перераспределения усилий вследствие развития пластических деформаций.

http://betony.ru/zhelezobeton/proektirovanie-rigela.php

Для проведения конструктивного расчета железобетонных конструкций, т. е. подбора размеров их сечений, площади арматуры и проверки прочности, необходимо знать соответствующие усилия М, Мк, Q и N, которые получаются в результате статического расчета.

Если в каком-либо сечении изгибаемого элемента после приложения определенной нагрузки в растянутой арматуре начнут развиваться пластические деформации, то это приведет к большим местным деформациям: будет происходить расширение и углубление трещин, сокращение сжатой зоны бетона и т.д.. При этом рассматриваемое сечение уже не в состоянии воспринимать дополнительной нагрузки, оно становится как бы шарниром.

В статически-определимой конструкции появление пластического шарнира приводит к потере ее геометрической неизменяемости и к разрушению. Появление одного пластического шарнира в статически — неопределимой конструкции к ее разрушению не приводит. С его появлением повороту частей балки, развитию прогиба системы и увеличению напряжений в сжатой зоне препятствуют лишние связи (защемления на опорах). В статически неопределимой системе возникновение пластического шарнира равносильно выключению лишней связи и снижению на одну степень статической неопределимости системы.

В статически неопределимой конструкции после появления пластического шарнира при дальнейшем увеличении нагрузки происходит перераспределение изгибающих моментов между отдельными сечениями. При этом деформации в пластическом шарнире нарастают, но значение изгибающего момента остается прежним.

Несущая способность статически неопределимой конструкции не зависит от соотношения значений опорных и пролетного моментов и не зависит от последовательности образования пластических шарниров.

Поэтому в настоящее время статически-неопределимые железобетонные конструкции рассчитываются, как правило, по методу предельного равновесия. Сущность этого метода заключается в том, что он допускает образование в этих конструкциях пластических шарниров в количестве, не приводящем эту конструкцию в геометрически изменяемую систему, и учитывает перераспределение усилий вследствие пластических деформаций железобетона.

Такое перераспределение не только нарушает соотношение усилий упругой стадии, и, следовательно, требует нового подхода к их определению, но и, как будет показано далее, будучи регулируемым, может быть использовано для более рационального армирования конструкций.