5.1. Конструкция и виды плоских железобетонных перекрытий.

Железобетонные плоские перекрытия — наиболее распространенные конструкции, применяемые в строительстве промышленных и гражданских зданий и сооружений. Их широкому применению в строительстве способствуют высокая индустриальность, экономичность, жесткость, огнестойкость и долговечность. По конструктивной схеме железобетонные перекрытия могут быть разделены на две основные группы: балочные и безбалочные. Балочными называют перекрытия, в которых балки, расположенные в одном направлении или в двух направлениях, работают совместно с опирающимися на них плитами перекрытий. В безбалочных перекрытиях плита опирается непосредственно на колонны с уширениями, называемыми капителями. Те и другие перекрытия могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. Конструктивные схемы перекрытий при сборном и монолитном выполнении различны, поэтому классификация перекрытий ведется по конструктивным признакам:

- балочные сборные;

- ребристые монолитные с балочными плитами;

- ребристые монолитные с плитами, опертыми по контуру;

- балочные сборно-монолитные;

- безбалочные сборные;

- безбалочные монолитные;

- безбалочные сборно-монолитные.

В строительстве, как правило, применяют сборные перекрытия, отличающиеся высокой индустриальностью. Монолитные перекрытия применяют в зданиях, возводимых по индивидуальным (нетиповым) проектам.

а) балочная плита l2/l1>2; б) плита, опертая по контуру l1/l2<2.

5.2. Принцип расчета конструкций перекрытия.

Расчет плит ведется по приведенному тавровому сечению с полкой в сжатой зоне.

При расчете прочности по изгибающему моменту ширина ребра равна суммарной ширине всех ребер плиты, а расчетная ширина сжатой полки принимается равной полной ширине панели.

В остальном принцип расчета такой же, как и для других изгибаемых элементов (см. п. 3.2. Основные положения расчета изгибаемых элементов по предельным состояниям).

6.1. Железобетонные плоские конструкции покрытий одноэтажных промышленных зданий.

1. Плиты беспрогонных покрытий представляют собой крупные ребристые панели размером 3×12 и 3×6 м, которые опираются непосредственно на ригели поперечных рам. Плиты другого типа - прогонных покрытий значительно меньших размеров (3×0.5 и 1,5×0,5 м) - опираются на железобетонные прогоны, которые, в свою очередь, опираются на ригели поперечных рам. Ребристые плиты 3×12 (3×6) м, принятые в качестве типовых, имеют продольные ребра сечением 100×450 мм, поперечные ребра сечением 40×150 мм, полку толщиной 25 мм. Продольные ребра армируют напрягаемой стержневой или канатной арматурой, поперечные ребра и полки - сварными каркасами и сетками. Бетон принимают классов В30, В40.

2. Балки покрытий могут быть пролетом 12 и 18 м, а в отдельных конструкциях - пролетом 24 м. Очертание верхнего пояса при двускатном покрытии может быть трапециевидным с постоянным уклоном, ломаным или криволинейным. Шаг балок покрытий 6 или 12 м. Наиболее экономичное поперечное сечение балок покрытий - двутавровое со стенкой, толщина которой 60 - 100 мм. Стенки балок в средней части пролета, где поперечные силы незначительны, могут иметь отверстия круглой или многоугольной формы, что несколько уменьшает расход бетона, создает технологические удобства для сквозных проводок и различных коммуникаций. Высоту сечения балок в середине пролета принимают (1/10 – 1/15)l. Высоту сечения двускатной трапециевидной балки в середине пролета определяет уклон верхнего пояса 1:12 и типовой размер высоты сечения на опоре 800 мм. Ширину сжатой полки принимают 1/50-1/60l. Ширину нижней полки для удобного расположения продольно растянутой арматуры - 250-300 мм. Двускатные балки выполняют из бетона марки В25-В40 и армируют напрягаемой проволочной, стержневой и канатной арматурой.

3. Железобетонные фермы применяют при пролетах 18, 24 и 30, при шаге 6 или 12 м. В железобетонных фермах в сравнении со стальными расход металла почти вдвое меньше, но трудоемкость и стоимость изготовления немного выше. При пролетах 36 м и больше, как правило, применяют стальные фермы. Различают следующие основные типы ферм: сегментные с верхним поясом ломаного очертания и прямолинейными участками между узлами, арочные раскосные с редкой решеткой и верхним поясом плавного криволинейного очертания, арочные безраскосные с жесткими узлами в примыкании стоек к поясам и верхним поясам криволинейного очертания, полигональные с параллельными поясами или с малым уклоном верхнего пояса трапециевидного очертания, полигональные с ломаным нижним поясом.

Высоту ферм всех типов в середине пролета обычно принимают равной 1/7 – 1/9 пролета. Панели верхнего пояса ферм, за исключением арочных раскосных, проектирует размером 3 м с тем, чтобы нагрузка от плиты покрытия передавалась в узлы ферм и не возникал местный изгиб. Нижний растянутый пояс ферм всех типов и растянутые раскосы ферм некоторых типов проектируют предварительно напряженными с натяжением арматуры, как правило, на упоры. Наиболее благоприятное очертание по статической работе имеют сегментные и арочные фермы, так как очертание их верхнего пояса приближается к кривой давления.

Для ферм всех типов уменьшение размеров сечений и снижение общей массы достигается применением бетонов высоких классов (В30 - В50) и установлением высоких процентов армирования сечений поясов. Решетка ферм может быть закладной из заранее изготовленных железобетонных элементов с выпусками арматуры, которые устанавливают перед бетонированием поясов и втапливают в узлы на 30 - 50 мм, или изготовляемой одновременно с бетонированием поясов. Ширину сечения верхнего и нижнего поясов ферм из условий удобства изготовления принимают одинаковой. Ширину сечения поясов при шаге ферм 6 м принимают 200 - 250 мм, а при шаге ферм 12 м — 300 - 350 мм.

Верхний сжатый пояс и решетки армируют ненапрягаемой арматурой в виде сварных каркасов. Растянутые элементы решетки при значительных усилиях выполняют предварительно напряженными.