26 Ноя 12 Безбалочные сборные перекрытияБезбалочное сборное перекрытие представляет собой систему сборных панелей, опертых непосредственно на їкапители колонн (рис. ХІ.34). Основное конструктивное назначение капителей в том, чтобы обеспечить жесткое Сопряжение перекрытия с колоннами, уменьшить размер расчетных пролетов панелей и создать опору для панелей. Сетка колонн обычно квадратная размером 6Х6м. Преимущество безбалочных панельных перекрытий в сравнении с балочными — в лучшем использовании объема помещений из-за отсутствия выступающих ребер, облегчении устройства различных производственных проводок и коммуникаций. Благодаря меньшей конструктив — йой высоте безбалочного перекрытия уменьшается общая высота многоэтажного здания и сокращается расход стеновых материалов. ; Для многоэтажных складов, холодильников, мясоком — (Інатов, а также для других производственных зданий большими временными нагрузками применяют преимущественно безбалочные панельные перекрытия. При ременных нагрузках на перекрытия 10 кН/м2 и более ^збалочные панельные перекрытия экономичнее балоч — Рх. Г Конструкция сборного безбалочного перекрытия состоит из трех основных элементов: капители, надколон — Ьй панели и пролетной панели. Капитель опирается на |нирения колонны и воспринимает нагрузку от надко — Ьнных панелей, идущих в двух взаимно перпендикулярах направлениях и работающих как балки. В целях ЙОздания неразрезности надколонные панели закрепляет поверху сваркой закладных деталей. Пролетная па — Іїель опирается по четырем сторонам на надколонные шанели, имеющие полки, и работает иа изгиб в двух направлениях как плита, опертая по контуру. После сварой закладных деталей панели в сопряжениях замоноли — ‘чивают. Безбалочное сборное перекрытие работает подобно ребристому перекрытию с плитами, опертыми по контуру, в котором надколонные панели выполняют роль широких балок. Панели перекрытий выполняют ребристыми (см. рис. ХІ.34) или пустотными (рис. ХІ.35), а капители — полыми или сплошными. Колонны имеют поэтажную разрезку. Экспериментальные исследования безбалочных перекрытий показали, что надколонные панели в поперечном Направлении обладают небольшой деформативностью, и Продольная рабочая арматура может в них располагаться по всему поперечному сечению равномерно. [»,: Пролетный момент квадратной панели определяют с учетом частичного закрепления в контурных ребрах и с Счетом податливости опорного контура. Опорные и пролетные моменты надколонных панелей определяют как Для неразрезной балки с учетом перераспределения моментов. M0D = Mnp = qlVm (XI. 48) Эдесь Q равномерно распределенная приведенная нагрузка на 1 м ■.длины надколонной панели. Расчетный пролет надколонных панелей принимают равным расстоянию в свету между краями капители, умноженному на 1,05. І 333 Капители рассчитывают в обоих направлениях на нагрузку от опорных давлений и моментов надколонных плит. Расчетную арматуру укладывают по верху капи — тели^ стенки капителей армируют конструктивно. Кроме того, капители рассчитывают на монтажную нагрузку как консоли. Колонны каркаса рассчитывают на действие продольной сжимающей силы N от нагрузки на вышележащих этажах и на действие изгибающего. момента М от односторонней временной нагрузки на перекрытии. 2. Безбалочные монолитные перекрытия /ч-я Рис. Х1.35. Конструкция безбалочного сборного перекрытия с пустотными панелями А — конструктивный план и разрез; б — детали капители Безбалочное монолитное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно из колонны с капителями (рис. XI.36, А). Устройство капителей вызывается конструктивными соображениями, с тем чтобы: а) создать достаточную жесткость в месте сопряжения монолитной плиты с колонной; б) обеспечить Ь) Ётенй Tun I Tun Л ^(0,20Ж £-‘(02-0,3)1 Обвязка Консоль Крайней Колонна •N^SS^SSSSS’vSSSSSSSSf Крайняя КолоннT A>’0,351 A*H35T Рис. XI.36. Конструкция безбалочного монолитного перекрытия А — общий внд; б — деталь опирання плиты по наружному контуру здания; в — то же, на капители колонн 4> 45
Рис. Х1.37. К определению размеров капители "Прочность плиты на продавливание по периметру капи — (тели; в) уменьшить расчетный пролет безбалочной пли — |ты и более равномерно распределить моменты по ее ши — їрине. ; Безбалочные перекрытия проектируют с квадратной |или прямоугольной равнопролетной сеткой колонн. Отношение большего пролета к меньшему при прямоугольной сетке ограничивается отношением /2//і<1,5. Рацио — s-иальная квадратная сетка колонн 6X6 м. По контуру ‘здания безбалочная плита может опираться на несущие Метены, контурные обвязки или консольно выступать за капители крайних колонн (рис. ХІ.36, б). | Для опирания безбалочной плиты на колонны в производственных зданиях применяют капители трех типов (рис. XI.36, в): тип I — при легких нагрузках; типа II и III — при тяжелых нагрузках. Во всех трех типах капи7; телей размер между пересечениями направлений скосов с нижней поверхностью плиты принят исходя из распре-, деления опорного давления в бетоне под углом 45°. Этот размер принимают с— (0,2…0,3) I. Размеры и очертание капителей должны быть подобраны так, чтобы исключить продавливание безбалочной плиты по периметру капители. Для этого на любом расстоянии х и соответственно у от оси колонны (рис. XI.37) должно быть соблюдено условие прочности Q<.RbJbh0, Где Q = Q [Ixh — 4 (* + /і0) (у + /і0)]; (XI.49) & = 4(*+(/ + ft„), . (XI.50) При квадратных капителях х=у. Толщину монолитной безбалочной плиты находят из условия достаточной ее жесткости ft=(‘/32—7з5) h (где U—размер большого пролета при прямоугольной сетке колонн)-; для безбалочной плиты из бетона на пористых заполнителях H — (Чгт—‘/зо) H— Безбалочное перекрытие рассчитывают по методу предельного равновесия. Экспериментально установлено, что для безбалочной плиты опасными (расчетными) загружениями являются: полосовая нагрузка через пролет и сплошная по всей площади. При этих загружениях возможны две схемы расположения линейных пластических шарниров плиты. При полосовой нагрузке в предельном равновесии образуются три линейных пластических шарнира, соединяющих звенья в местах излома (рис. XI.38, а). В пролете пластический шарнир образуется по оси загруженных панелей, и трещины раскрываются внизу. У опор пластические шарниры отстоят от осей колонн на расстоянии с і, зависящем от формы и размеров капителей, трещины раскрываются вверху. В крайних панелях при свободном опирании на стену по наружному краю образуются всего два линейных шарнира — один в пролете и один у опоры вблизи первого промежуточного ряда колонн. При сплошном загружении безбалочного перекрытия в средних панелях возникают взаимно перпендикулярные и параллельные рядам колонн линейные пластические шарниры с раскрытием трещин внизу; при этом каждая Рис. XI.38. К расчету безбалочного перекрытия по методу предельного равновесия Панель делится пластическими шарнирами на четыре звена, вращающихся вокруг опорных линейных пластических шарниров, оси которых расположены в зоне капителей обычно под углом 45° к рядам колонн (рис. XI.38, б, в). В средних панелях над опорными пластическими шарнирами трещины раскрываются только вверху, а по линиям колонн прорезают всю толщину плиты. В крайних панелях схема образования линейных пластических шарниров изменяется в зависимости от конструкции опор (свободное опирание на стеиу, наличие полукапителей на колоннах и окаймляющих балок и т. п.). При загружении полосовой нагрузки для случая излома отдельной полосы с образованием двух звеньев, соединенных тремя линейными шарнирами, среднюю панель рассчитывают из условия, что суммы опорного и пролетного моментов, воспринимаемых сечением плиты в пластических шарнирах MSUp—RsAS.SuPZSUp и Mi— =RsAS.IZi, равны балочному моменту плиты шириной 12 И пролетом U — 2ci, т. е. Як (к — 2сі)? % — « Rs W. • SИР гшр ~Ь Zi). (XI.51) Так же в другом направлении плиты: Qk (к — 2с2)2 Зг та" G « Rs (4,saP zsup +Aslzi)-, (XI.52) 337 Здесь Q суммарная нагрузка на 1 м2 плиты; сь сг — расстояние от опорных пластических шарниров до оси ближайших к ним рядов колонн в направлениях U и /2; As.SuР — площадь сечения арматуры в опорном пластическом шарнире в пределах одной панели; As.I — площадь сечения арматуры в пролетном пластическом шарнире в преде — 22—943 Введем обозначения Qsup=As. suplAs и Qi—Ai/Asi для коэффициентов, характеризующих соотношение между площадью арматуры в опорных и пролетных сечениях, где Asi—As. sup^As. t — суммарная площадь сечения арматуры. Подставляя 0SUp и 0; в условие (XI.51), получим Qk(h~-C^ Апгі (б5ыр -5JL. + Є;) . (XI.53) При сплошном загружении квадратной панели, одинаково армированной в обоих направлениях As—Asi = =AS2, условие прочности -f — [ 1 —2у + — f (У)3]< .Rs As,Гг (esup -2S!2- + e,), (XI.54) Где с — катет прямоугольного треугольника, отламывающегося от четверти панели. При расчете средних панелей рекомендуется принимать esup== 0,5…0,67; 0г=О,5…О,33; с,/1, и с2//2 —в пределах 0,08—0,12. При расчете крайних панелей в зависимости от способа опирания безбалочной плиты по контуру рассматривают несколько возможных схем излома. Монолитная безбалочная плита армируется рулонными или плоскими сварными сетками. Пролетные моменты воспринимаются сетками, уложенными внизу, а опорные моменты — сетками, уложенными вверху. Применяемые для армирования безбалочной плиты узкие сетки с продольной рабочей арматурой на участках, где растягивающие усилия возникают в двух направлениях, укладывают в два слоя по двум взаимно перпендикулярным направлениям (рис. XI.39). Вблизи колонн верхние сетки раздвигают либо в сетках устраивают отверстия с установкой дополнительных стержней, компенсирующих прерванную арматуру. Капители колонн армируют по конструктивным соображениям, главным образом для восприятия усадочных и температурных усилий (рис. XI.40). 3. Безбалочные сборно-монолитные перекрытия В безбалочных сборно-монолитных перекрытиях остовом для монолитного бетона служат сборные элементы— надколонные и пролетные панели (рис. XI.41). Б-Б Рис. XI.41. Конструкция безбалочного сборно-моиолитного перекрытия А-А Одно из возможных решений в том, что капители на монтаже временно крепят к колоннам съемными хомутами. Связь между колонной и капителью создается после замоноличивания перекрытия и образования бетонных шпонок на поверхности колонны. На капителях колонн в двух взаимно перпендикулярных направлениях уложены надколонные плиты толщиной 5—6 см; в центре — пролетная плита такой же толщины, опертая по контуру. Сборные плиты предварительно напряженные, армированные высокопрочной арматурой. Сборный остов перекрытия замоноличен слоями бетона толщиной 4—5 см по пролетной плите и 9—10 см по надколонным плитам. В целях создания неразрезно — сти й местах действия опорных моментов уложена верхняя арматура в виде сварных сеток. В этом перекрытии объем монолитного бетона составляет около 50 % общего бетона перекрытия. Общий расход бетона и арматуры сборно-монолитных или монолитных безбалочных перекрытий превышает соответствующий расход для сборных безбалочных перекрытий, выполненных из ребристых или пустотных панелей. |