10.3. Монолітні ребристі перекриття з плитами, опертими по контуру

Такі перекриття застосовують у житлових та громадських будівлях над залами, вестибулями тощо. Вони складаються з плит та балок однакової висоти, розташованих у двох взаємно перпендикулярних напрямах по осях колон (рис. 10.9, а, б, І).

Плити, оперті по контуру (рис. 10.1), розраховують на згинання в двох напрямах, їхні прольоти – 4...6 м, товщина – 8...14 см, але не менш як 1/50 меншого прольоту.

У результаті численних експериментальних досліджень встановле­но характер руйнування плит, опертих па контуру, від дії рівномірно розподіленого навантаження. З’ясувалося, що на нижній поверхні плит тріщини спрямовані по бісектрисах кутів (рис. 2.31, в, III), а на верхній – при затискуванні плити, по контуру із заокругленням у кутах (рис. 2.31, в, IV).

Такі плити армують паралельно сторонам або по діагоналях. Несуча здатність в обох випадках буде однакова, а тріщиностійкість ви­ща у плит, армованих паралельно сторонам. Крім того, таке армуван­ня простіше, оскільки довжини стержнів постійні. Тому, як правило, застосовують армування сітками з прямокутними вічками.

Розрахунок і конструювання плит. Плити, оперті по конту­ру, розраховують за методом граничної рівноваги. При цьому зусилля в плитах визначають кінематичним способом із рівності віртуальних робіт зовнішніх і внутрішніх сил. Плиту в момент руйнування розглядають як систему плоских ланок, з’єднаних пластичними шарнірами по лініях зламу (рис. 10.10). Панель плити в загальному випадку заз­нає дії прольотних та і опорних моментів .

Найчастіше розрахунок таких плит починають із середніх панелей.

Рис. 10.9. Монолітне ребристе перекриття з плитами, які працюють у двох напрямах: а – загальний вигляд; б – плани перекриттів; в – схеми руйнування плит; г – схеми арму­вання плит; І – ребристе перекриття; ІІ – кесонне перекриття; ІІІ – тріщини на нижній поверхні; IV – тріщини по верху плит; V – верхня опорна арматура; VI – нижня прольотна арматура; 1 – кутова панель; 2 – перша панель; 3 – середня панель; 4 – колони; 5 – кон­турні, балки; 6 – арматуру умовно не показано

Переріз робочої арматури плит, опертих по контуру, добирають як для прямокутного профілю з одиночною арматурою. Плити армують переважно зварними сітками з дроту Вр-І або стержньової арматури класу А-Ш.

Якщо прольоти перевищують 2,5 м, застосовують роздільне арму­вання. У прольотах знизу укладають плоскі зварні сітки з поздовжньою робочою арматурою, а над опорами зверху – сітки з поперечною робочою арматурою (рис. 10.9, г).

Рис. 10.10. До розрахунку плит, опер­тих по контуру, методом граничної рівноваги: а...г – ланки, утворені лініями зламу; та– прольотні граничні згинальні моменти; – опорні граничні згинальні моменти:– максимальний прогин;– кут повороту ланок;1 та 2 – прольотні перерізи

Для економії металу знизу укладають дві різні сітки. При цьому площа кожної сітки становить 50% від вели­чини, визначеної розрахунком; нижню сітку по всьому опорному кон­туру доводять до опор, а верхню – розміщують у середній частині плити, не доводячи до опор на відстані та . Розмір смугта приймають рівним для панелей, які повністю або пружно замуро­вані по всьому опорному контуру, і– для панелей, вільно опер­тих хоч з одного краю. У даному випадку– менший просвіт.

Розрахунок і конструювання контурних балок. На контурні балки навантаження передається з вантажних площадок трикутної чи трапецуватої форми (рис. 10.11, а). Добуток повного навантаження (на 1 м²) на відповідну вантажну площу є повним навантаженням на проліт балки, завантаженої з двох боків:

при трикутному навантаженні

; (10.6)

Рис. 10.11. До розрахунку контурних балок: а – схема розподілу навантаження; б та в – розрахункові схеми; г – розрахункові прольоти; 1 – колони; 2 – стіна

при трапецуватому навантаженні

. (10.7)

Значення моментів від цього навантаження для балок, що вільно лежать, у напрямі або :

при трикутному навантаженні

; (10.8)

при трапецуватому навантаженні

. (10.9)

Крім того, потрібно враховувати рівномірно розподілене навантаження від ваги ребра балки без урахування ваги плити – і від постійного та тимчасового навантажень, розташованих безпосередньо над нею на смузі завширшки , що дорівнює ширині ребра балки, .

У розрахунку балок з урахуванням пластичних деформацій згинальні моменти визначають з таких залежностей:

у першому прольоті і на першій проміжній опорі

; (10.10)

у середніх прольотах і на середніх опорах

; (10.11)

у трипролітній балці у середньому прольоті

. (10.12)

Поперечні сили

; (10.13)

; (10.14)

, (10.15)

де – момент на першій проміжній опорі.

Середні розрахункові прольоти балок дорівнюють відстані між гранями колон, а крайні – відстані від осі опори на стіні до грані колони. Спрощено розрахункові прольоти приймають звичайно рівними відстані в просвіті між балками іншого напряму (рис. 10.11, б та в).

Площу перерізу арматури для контурних балок визначають так само, як для балок монолітного ребристого перекриття з балковими пли­тами.

Армують балки зварними каркасами. У місці перетину балок і на опорах встановлюють звичайні або сідлуваті каркаси (див. рис. 10.6).