2. СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

2.1. Компоновка сборного перекрытия

Расстояния между осями, указанные в задании, определяют положение колонн каркасного здания. Панельно-балочное перекрытие может быть запроектировано с расположением ригеля либо поперек здания, либо вдоль здания. Жесткое сопряжение ригеля с колоннами, принимаемое в проекте, обеспечивается конструкцией узлов поперечной рамы каркаса здания. Рамы поперечной ориентации целесообразны для зданий производственного назначения. Для гражданских зданий расположение ригеля не имеет решающей роли в обеспечении жесткости здания в поперечном направлении, так как в них имеются достаточно часто расположенные поперечные стены и перегородки, выполняющие роль диафрагм жесткости.

При выборе компоновочного решения сборного перекрытия следует также учитывать, что наибольший расход материалов в перекрытии приходится на сборные плиты. Меньшие затраты на них будут получены при расположении их по направлению меньшего из заданных пролетов. Ригели - неразрезные элементы рамной системы, в меньшей мере влияют на общий расход материалов для перекрытий, даже если ориентированы по направлению больших пролетов.

Компоновкой перекрытия предусматривается назначение ширины типовых панелей и схемы их раскладки. Целесообразно сначала подобрать ширину панелей, выполняющих роль распорок между колоннами и имеющих конструктивные отличия от рядовых плит перекрытий. За счет их ширины регулируется оставляемое расстояние в перекрытии, которое следует заполнять однотипными рядовыми плитами шириной 1.2 м или 1.5 м. Ширину промежуточных межколонных плит рекомендуется назначать такой же, как и для рядовых плит. Ширину крайних межколонных плит для колонн сечением 400х400 мм рекомендуется назначать

0.95 или 0.8 м.

Полученное компоновочное решение перекрытия представляется на чертеже схемой расположения элементов перекрытия в плане и на разрезах с маркировкой элементов. На разрезах по зданию указываются монтажные схемы колонн и ригелей, на которых они вычерчиваются в одну линию толщиной 0,8 мм. Стыки обозначают разрывами линий, указывают отметки высот в местах стыков колонн.

2.2.Расчет и конструирование сборной плиты перекрытия

Втабличной форме, аналогичной табл. 1, определяется нагрузка на 1 м2 сборного перекрытия с учетом заданного типа плиты и ее собственной массы, определяемой по приведенной толщине (отношение объема бетона к площади плиты).

15

На чертеже изображается боковой вид панели с опиранием ее на ригель по верхней грани или на полки ригелей. Конструктивную длину панели и ее расчетный пролет определяют по заданному расстоянию между осями ригелей с учетом зазоров 20 мм между торцами плит и ригелем – при опирании на полки, и 20 мм между торцами плит при опирании по верху ригеля. Ширина ригеля назначается в пределах 200...300 мм. Расчетный пролет принимается равным расстоянию между серединами опорных участков плиты.

На чертежах приводится расчетная схема плиты. Равномерно распределенная нагрузка на 1 м пролета определяется по величине нагрузки на 1 м2 перекрытия умножением ее на номинальную ширину плиты. По расчетной схеме плиты (свободно опертая балка) вычисляют максимальный изгибающий момент в середине пролета и наибольшую величину поперечной силу у опоры.

Для проверки прочности нормальных сечений, из заданного типового сечения плиты получают эквивалентное расчетное сечение либо тавровое (для ребристых), либо двутавровое (для пустотных плит). Плита перекрытия проектируется предварительно напряженной. Высоту сечения плиты назначают равной: h = L/20

– для ребристых и h = L/30 - для пустотных. Ширину bf полок принимают на 40 мм меньше номинальной ширины панели.

Эквивалентное расчетное тавровое или двутавровое сечение плиты, при расчете на изгибающий момент, должно назначаться с соблюдением условия x<h`f. Если это условие не выполняется, то высота сечения панели недостаточна и ее следует увеличить. Как вариант, для уменьшения величины х, в некоторых пределах может быть повышен класс бетона плиты. Определив коэффициент αm по аналогии с расчетами второстепенной балки, определяются величины ξ и ς . Требуемая площадь предварительно напряженной арматуры определяется после уточнения h0 из условия:

(16)

где ϒs3 - коэффициент условий работы предварительно напряженной арматуры c условным пределом текучести.

Согласно п. 9.2.7 [1], Коэффициент условий работы напряженной арматуры может принимается не более 1.1, в зависимости от соотношения ξ/ ξR:

Если ξ/ ξR < 0.6, то коэффициент ϒs3 может быть принят равным 1.1.

16

Напрягаемая арматура в пустотных панелях располагается в нижней полке поперечного сечения соосно ребрам между пустотами, через одну или две пустоты, с шагом не более 400 мм. В ребристых панелях продольная рабочая арматура устанавливается в продольных ребрах с соблюдением необходимого защитного слоя от нижней и боковых граней ребра.

Величина предварительного напряжения назначается в зависимости от клас-

расчета наклонных сечений плиты, назначают шаг поперечной арматуры, ее диаметр и класс. В панелях с круглыми пустотами плоские вертикальные каркасы располагают в ребрах, не реже чем через две пустоты. В панелях с овальными пустотами - в каждом ребре. В пустотных плитах, каркасы требуются только на приопорных участках длиной 0,25L. В ребристых плитах каркасы располагают в каждом продольном ребре по всей длине.

Расчет плит по прочности наклонных сечений на действие поперечной силы осуществляется в той же последовательности, как и для второстепенной балки, при расчетной ширине ребра b, полученной для эквивалентного поперечного сечения.

где

Nb=1.3 Rb A1, но не менее Np;

A1 - площадь бетонного сечения без учета свесов сжатой полки.

Если предварительно назначенная поперечная арматура не обеспечивает прочность по наклонным сечениям, расчет повторяют, изменив шаг поперечных стержней или их диаметр. По результатам расчета конструируют плоские сварные каркасы, в которых поперечные стержни закрепляются в проектном положении при помощи точечной сварки с монтажными стержнями диаметром до 10 мм. Расстояние между верхним и нижним монтажными стержнями принимается с учетом высоты ребра и необходимей толщины защитного слоя (20 мм) от нижней и верхней граней плиты. При назначении защитного слоя рабочей арматуры плиты, сле-

17

дует учесть требования, предъявляемые п.10.3.3 [1] к предварительно напряженным элементам.

В соответствии с п.10.3.20 [1] у концов предварительно напряженных элементов устанавливается дополнительная поперечная или косвенная арматура из сварных сеток, охватывающая все продольные стержни арматуры на длине не менее 0,6 lан от концов напрягаемой арматуры. Длина lан определяется в соответствии с требованиями п. 10.3.24 [1]. В пустотных плитах, стержни продольной предварительно напряженной арматуры каркасы охватываются снизу и с боков корытообразными сварными сетками на длине lан. В плитах с круглыми пустотами в верхней зоне также устанавливается конструктивная сварная сетка для восприятия усадочных напряжений и напряжений от изгибающих моментов, появляющихся при транспортировке и монтаже плит.

Верхняя полка в плитах с овальными пустотами армируется сварной сеткой

из расчета на местный изгиб. Для этого в поперечном направлении плиты условно выделяется полоса шириной I м, в которой полка рассматривается как неразрезная плита с расчетными пролетами равными ширине овальной пустоты. При нагрузке᾽ 2

q', действующей на 1 м2 перекрытия, определяют изгибающий момент M= 16 и

подбирают арматурную сетку с рабочими стержнями поперечного направления, устанавливаемую в середине толщины плиты.

Полка ребристых плит на местный изгиб рассчитывается как балочная плита с учетом податливого защемления, обусловленного поворотом продольных ребер. При этом расстояние между поперечными ребрами должно вдвое и более превышать расстояние между продольными ребрами. В полке толщиной 50 мм для армирования нижней зоны подбирается сварная сетка с поперечной рабочей армату-

где ln - пролет плиты, равный расстоянию в свету между продольными реб-

рами.

В верхней зоне полки на ширине 0,25 ln от продольных ребер устанавливается сетка, отгибаемая под прямым углом в продольные ребра. Рабочие стержни ее подбираются из условия прочности на изгибающий момент отрицательного знака

18