Таким образом, характер перераспределения момен тов определяется армированием элемента и может быть задан при проектировании.
Во избежание чрезмерного раскрытия трещин в се чении, где возможно образование пластического шарни ра, перераспределенный момент М не должен отличаться от соответствующего упругого момента более чем на 30%. Степень армирования сечений с пластическими шарни рами ограничивается условием
£ = x/hff ^ 0,35.
Сборные балочные перекрытия
Сборные балочные перекрытия монтируют из заранее изготовленных сборных балок (ригелей) и панелей. Ри гели могут быть однопролетными или' многопролетными, их располагают либо поперек здания, либо вдоль (рис. Х.4). Размеры пролетов в гражданских зданиях кратны укрупненному модулю 400 мм, в промышленных зданиях сетка колонн составляет 6X6, 6X9 и 6X12 м.
Многопролетные ригели, как правило, выполняют неразрезными за счет соответствующего конструктивного решения стыков сборных элементов ригеля длиной в один пролет. Возможно и шарнирное опирание однопролетных ригелей на колонны. По форме поперечного сечения ри гели бывают прямоугольными, тавровыми или прямо угольными с уширениями для опирания панелей (рис. Х.5,а). Высота сечения сборных ригелей Л обычно сос
тавляет |
( Vю— У нН |
где I — пролет ригеля, а ширина |
сечения |
6 = (0,3—0,4) А. |
|
Панели перекрытия изготовляют пустотными, ребри |
||
стыми или плоскими |
(рис. Х.5, б, в, г). Пустотные пане |
|
ли применяют в гражданских зданиях, где временные на грузки на перекрытиях невелики и потолок должен быть гладким. Ребристые панели укладывают преимущест венно в промышленных зданиях. Плоские панели имеют значительный собственный вес и используются только при небольших пролетах.
Панели могут быть выполнены без предварительно го напряжения или предварительно-напряженными (обычно с натяжением напрягаемой арматуры на упоры). Высота панелей без предварительного напряжения со ставляет (Vi6—V20) /, предварительно-напряженных (V20—1/зо)У, где I — продет панели.
161
а)
|
|
|
Ю |
|
|
|
|
|
ю |
ю . о : о ю . 1 |
|
|
|
|
в) |
|
|
|
|
|
|
= |
1 |
Рис. Х.4. Сборные балочные пере |
£ |
|
|
||
|
крытия |
|
|
|
|
а —при отсутствии ригелей; |
б —с од- |
Рис. Х.5. |
Формы |
поперечного |
|
нопролетными поперечными |
ригелями; |
||||
в, г —с |
многопролетными продольны |
сечения сборных элементов ба |
|||
ми или |
поперечными ригелями; / — |
||||
панели; 2 —ригели; 3 —колонны |
лочных перекрытий |
||||
Панели опираются на ригели и стены. В расчетной схеме они представляют собой однопролетные балки, свободно лежащие на опорах, загруженные равномерно распределенной нагрузкой, которая складывается из собственного веса, веса пола и из временной нагрузки (рис. Х.6, а ) . На 1м длины панели нагрузка q составляет:
Я = <7i ba,
где <7i — нагрузка на 1 м2; Ь„ — ширина панели.
Максимальный изгибающий момент в середине про лета М =0,125 ql2, максимальная поперечная сила (у опоры) <2=0,5 ql.
Требуемую площадь сечения продольной растянутой арматуры Fa определяют из условия прочности по нор мальному сечению по методике, изложенной в § VI.3. Расчетное сечение панелей прямоугольное шириной Ь'п,
поскольку высота сжатой зоны х (в III стадии напряжен ного состояния), как правило, меньше толщины верхней полки h'n (рис. X..6 ,б ,в).
Прочность панелей по наклонному сечению рассчи
тывают по методике, изложенной в § VI.4. Если
Q < /?р bliQ)
182
Рис. Х.6. Расчетная схема и расчетные се* чення панелей пере* крытий
где Ь — суммарная ширина ребер, поперечную арматуру ставят кон структивно. Если Q>-k[Rpbho, выполняют расчет поперечных стерж ней каркасов, устанавливаемых в ребрах. В панелях с круглыми пустотами обычно Q<fti#p6fto, поэтому каркасы ставят только по концам панели на длине у4/.
Характер работы плиты (полки) между ребрами за висит от соотношения размеров ее сторон. При отсутст вии поперечных ребер или при расстоянии между попе речными ребрами /2, превышающем расстояние между продольными 1\ в два раза и более, плита работает как балочная (рис. Х .7,а). С учетом перераспределения уси-
лий-изгибающий момент М - —__L , |
где qx — нагрузка |
11 |
|
на 1 м2 полки. |
|
Если 0 ,5 < /г//1< 2 (рис. X. 7, б), |
плита работает в |
двух направлениях (плита, опертая по контуру). Мето дика расчета таких плит рассмотрена ниже. Когда по перечные ребра расположены часто, так что Z i/4 > 2 (рис. X .7 ,в), плита работает как балочная в направле нии /2. Поперечные ребра рассчитывают как однопролет ные балки, опертые на продольные ребра, на нагрузку, передаваемую на них плитой (полкой). Расчетное сече ние поперёчных ребер тавровое. Армируют их обычно одним плоским каркасом.
Схемы армирования пустотных и ребристых панелей показаны на рис. Х.8.
183
|
|
|
|
|
|
Далее |
необходимо |
про |
||||||
|
|
|
|
|
верить |
ширину |
раскрытия |
|||||||
i - I |
| Ц |
С |
|
|
трещин и определить прогиб |
|||||||||
|
|
по |
методике, |
изложенной в |
||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
тI |
-Ч |
- |
- л |
|
§ VI.6 и VI.7, при этом сече |
|||||||||
6)0№\f<3f--2 |
t |
|
|
ние ребристых панелей |
рас |
|||||||||
|
|
сматривают |
|
как |
|
тавровое, |
||||||||
Г |
||1 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
а |
сечение |
пустотных приво |
|||||||||
| |
ш |
|
|
|
дят к двутавровому |
соглас |
||||||||
1 |
|Г |
|
|
|
||||||||||
1 |
|1_ш |
|
|
|
но рис. Х.9. |
|
|
|
состоит в |
|||||
|
|
|
|
|
|
Расчет ригеля |
||||||||
|
|
|
|
|
определении |
действующей |
||||||||
|
|
|
|
|
на |
него |
нагрузки, |
размеров |
||||||
|
|
|
|
|
сечения |
и требуемого арми |
||||||||
|
|
|
|
|
рования. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Нагрузка на ригель.со |
||||||||
|
|
|
|
|
бирается |
с |
грузовой |
полосы |
||||||
|
|
|
|
|
шириной |
k, равной |
расстоя |
|||||||
Рис. Х.7. К расчету прочности |
нию между |
ригелями. Если |
||||||||||||
расчетную |
нагрузку |
на |
1 м2 |
|||||||||||
полки панели на местный |
из |
перекрытия от веса |
панелей |
|||||||||||
гиб между ребрами |
|
|||||||||||||
|
и |
пола |
обозначим |
gi, |
а на |
|||||||||
1 —рабочая арматура |
плиты; |
2 — |
||||||||||||
поперечные ребра панели |
грузку |
от |
собственного |
веса |
||||||||||
|
|
|
|
|
ригеля £с.в, то расчетная по |
|||||||||
ригеля |
будет |
равна: |
|
стоянная |
нагрузка |
|
на |
1 м |
||||||
g ~ g \k + g c.B. Соответственно |
вре |
|||||||||||||
менная |
нагрузка |
на 1 м p = p \k (где р\ — расчетная вре |
||||||||||||
менная нагрузка на 1 м2 перекрытия). |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Полная нагрузка q=g4~P- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
В однопролетном |
ригеле |
Л/Макс=0,125 |
ql2, <?макс= |
|||||||||||
=0 ,5 ql.
Внеразрезном ригеле моменты и поперечные силы определяют с учетом перераспределения усилий, умень шая упругие опорные моменты до 30% с соответствую щим увеличением пролетных моментов по условию (X. 1). Снижение опорных моментов дает -возможность облег чить конструкцию стыка ригеля с колонной.
Упругий расчет неразрезного ригеля с учетом невы
годного расположения временной нагрузки1 выполняют
1 Постоянная нагрузка g считается приложенной одновременно но всех пролетах; для определения максимального пролетного момен та надо расположить временную нагрузку р в данном пролете, а да лее — через один пролет; для определения максимального опорного момента временпой нагрузкой загружают два примыкающих к этой опоре пролета, а остальные — через один.
184
Рис. Х.8. Схемы армирования пане-, |
а) 0,9а |
|
|
||
лей пустотной а и ребристой б |
|
|
|||
I —рабочая арматура панели Fа; 2 —мон |
|
|
|
||
тажные петли; 3 —анкер продольной рабо |
|
|
|
||
чей арматуры Fa (напрягаемая арматура |
|
|
|
||
Fa выполняется в виде самостоятельных |
|
|
|
||
стерокней, |
которые не входят в состав |
|
|
|
|
|
сетки каркаса) |
|
|
|
|
|
|
► |
O O O O O Q |
та' |
|
Рис. Х.9. К расчету |
деформаций па |
f--------- ± ---------- jК |
|||
о —замена |
нели |
отверстия эквива |
1__— -1 |
| |
ома-. |
круглого |
-Ъп-В'0.9й\, |
г |
сs:' |
||
лентным |
прямоугольным; б —расчетное |
||||
сечение панели с круглыми пустотами |
|
|
|
||
обычными методами строительной механики. Для равно пролетных ригелей удобно пользоваться специальными таблицами1. Так, для ригеля, загруженного равномерно распределенной нагрузкой,
М = (ag + Рр) /?,
где а и р — соответствующие табличные коэффициенты.2
2 Справочник проектировщика промышленных, жилых и общест венных зданий и сооружений. Расчетно-теоретический. — 2-е изд.,
перераб. и доп. Под ред. д-ра техн. наук, проф. А. А. Уманского. М., 1972.
185