Монолитные железобетонные перекрытия. Особенности расчета и конструирования плит перекрытий
Перекрытия являются одновременно несущими и ограждающим элементами зданий. Они воспринимают постоянные и временные нагрузки от собственного веса, перегородок, оборудования, мебели, людей и передают их вертикальным опорам. Перекрытия вместе с тем являются горизонтальными диафрагмами, связывающими между собой вертикальные несущие конструкции и обеспечивающие устойчивость здания в целом. Перекрытия, в зависимости от материала их основных несущих элементов подразделяются на деревянные, железобетонные и перекрытия по стальным балкам. ЖБ перекрытия разд-ся на сборные, монтируемые из готовых элементов заводского изготовления и монолитные, бетонируемы в опалубке на месте возведения конструкции. МЖБ перекрытия состоят из плоской плиты, опирающейся на стены и систему балок (ребристые и кессонные перекрытия) или на стены и непосредственно на колонны (безбалочные перекрытия). Ребристые перекрытия представляют собой конструкцию, состоящую из взаимосвязанных плит и балок. Пролет плиты (расстояние между осями ребер) принимают от 1,5 до 3м толщиной от 60 до 100мм.
Балки (или ребра), как правило, направлены вниз, но если необходимо иметь гладкий потолок их можно располагать сверху. Кессонированное перекрытие получают при пересечении равномерно расположенных в двух направлениях ребер одной высоты, его применяют из эстетических соображений в интерьерах общественных зданий, а также как средство облегчения большой массы плиты при больших пролетах.
|
|
|
Безбалочные перекрытия опираются на колонны, через уширенные капители. Перечисленные перекрытия изготавливают на стройке в специально изготовленной опалубке. Главной задачей при проектировании железобетонной конструкции является расчёт армирования. Армирование конструкций выполняется стальными стержнями. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в преднапряжённые сжатые зоны.
Монолитные ребристые перекрытия представляют собой систему перекрестных балок – главных и второстепенных, монолитно соединенных между собой и объединяющей их поверху плитой. В зависимости от соотношения размеров ячейки (части перекрытия, заключенного между балками) плиты подразделяются на балочные и опертые по контуру. К балочным относятся плиты, у которых отношение длинной стороны ячейки к короткой 
.
При проектировании монолитного ребристого перекрытия необходимо:
определить нагрузки на отдельные элементы;
произвести статический расчет конструкций (опр-ся величины изгибающих моментов, продольных и поперечных сил);
|
|
|
произвести расчет прочности нормальных и наклонных сечений элементов (опр-ся окончательные размеры сечения элементов, назначаются расчетные сопротивления бетона и арматуры, опр-ся площадь сечения арматуры);
выполнить конструирование элементов (размещается арматура в сечении элементов, опр-ся длина арматурных стержней и размеры арматурных сеток, места расположения обрывов и отгибов стержней и т.п.)
Особенности расчета и конструирования балок перекрытий.
При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны, изгибающий момент и поперечная сила. В железобетонной конструкции выделяется две формы разрушения:
по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
по наклонным сечениям — от действия поперечных сил.
В типичном случае армирование балки выполняется продольной и поперечной арматурой
.
Рис. Изгиб и армирование железобетонной балки
Элементы конструкции:
1.Верхняя (сжатая) арматура
2.Нижняя (растянутая) арматура
3.Поперечная арматура
4.Распределительная арматура
Основные параметры конструкции:
|
|
|
L — пролёт балки или плиты, расстояние между двумя опорами. Обычно составляет от 3 до 25 метров
H — высота сечения. С увеличением высоты прочность балки растёт пропорционально H²
B — ширина сечения
a — защитный слой бетона. Служит для защиты арматуры от воздействия внешней среды
s — шаг поперечной арматуры.
Арматура (2), устанавливаемая в растянутую зону, служит для упрочнения бетона, который в силу своих свойств быстро разрушается при растяжении. Арматура (1) в сжатую зону устанавливается обычно без расчёта (из необходимости приварить к ней поперечную арматуру), в редких случаях верхняя арматура
упрочняет сжатую зону бетона. Растянутая арматура и сжатая зона бетона (и иногда сжатая арматура) обеспечивают прочность элемента по нормальным сечениям.
Рис. Разрушение ж/б элемента по нормальным сечениям
Поперечная арматура (3) служит для обеспечения прочности наклонных сечений (см. рисунок).
Рис. Разрушение ж/б элемента по наклонных сечениям (схема)
Распределительная арматура (4) имеет конструктивное назначение. При бетонировании она связывает арматуру в каркас.
Разрушение элемента в обоих случаях наступает вследствие разрушения бетона растягивающими напряжениями. Арматура устанавливается в направлении действия растягивающих напряжений для упрочнения элемента.
|
|
|
Небольшие по высоте балки и плиты (до 150 мм) допускается проектировать без установки верхней и поперечной арматуры.
Плиты армируются по такому же принципу как и балки, только ширина B в случае плиты значительно превышает высоту H, продольных стержней (1 и 2) больше, они равномерно распределены по всей ширине сечения.
Кроме расчёта на прочность для балок и плит выполняется расчёт на жёсткость (нормируется прогиб в середине пролета при действии нагрузки) и трещиностойкость (нормируется ширина раскрытия трещин в растянутой зоне).
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 438; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!