17. Расчет и конструирование плиты и второстепенных балок монолитных ребристых перекрытий.

Второстепенную балку рассчитывают как неразрезную конструкцию, опирающуюся на главные балки и наруж­ные стены на равномерно распределенную нагрузку (g₁ + v), передаваемую плитой с полосы b_f (см. рис.

9.5,б,в), и нагрузку от собственной массы g₂ балки  .

Изгибающие моменты и поперечные силы при рав­ных или отличающихся друг от друга в пределах 20 % пролетах определяют с учетом перераспределения уси­лий по формулам:

в первом пролете: ;

на первой от края опоре  ;

в остальных проле­тах и над опорами  ;

,  ; на первой промежуточной опоре справа и на всех осталь­ных опорах

, где l_0i— расчетный про­лет второстепенной балки, принимаемый равным рас­стоянию в свету между главными балками, а при опирании на наружные стены расстоянию от оси опоры на сте­не до грани главной балки (рис. 9.7, а).

Для определения отрицательных моментов в проле­тах и рационального размещения арматуры по длине второстепенной балки рекомендуется строить огибающие эпюры моментов. При этом учитывают разгружающее влияние главной балки, создающей дополнительное зак­репление на опорах [13]. Размеры сечения уточняют по моменту на первой промежуточной опоре, принимая

Тогда

Затем унифицируют размеры и подбирают рабочую арматуру в расчетных нормальных сечениях: в первом и средних пролетах — как для таврового сечения, на первой промежуточной и средних опорах — как для прямоугольного шириной b. На действие отрицательного момента в средних проле­тах расчет ведут как для прямоугольного сечения. Рас­чет поперечного сечения выполняют для трех наклонных сечений: у крайней свободной опоры (на Q_A) и у первой промежуточной опоры слева и справа (на Q_B,Л,uQ_B,П).

Второстепенные балки армируют в пролете сварны­ми каркасами, которые доводят до опор элемента и сое­диняют с каркасами следующего пролета стыковыми стержнями d₁>0,5d, заводимыми за грани балки, в каж­дый пролет на длину не менее 15d₁. На промежуточных опорах балки армируют узкими сетками b=400...600 мм или широкими сварными сетками с поперечной рабочей арматурой, раскатываемыми над главными балками. Если сеток две, то они в целях экономии стали смеща­ются друг относительно друга (рис. 9,7,а).

18. Безбалочные монолитные перекрытия. Расчет и конструирование

Безбалочное монолитное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно на ко­лонны с капителями (рис. 11.3). Устройство капите­лей вызывается конструктивными соображениями, с тем чтобы:

а) создать достаточную жесткость в месте сопря­жения монолитной плиты с колонной;

б) обеспечить прочность плиты на продавливание по периметру капи­тели; в) уменьшить расчетный пролет безбалочной пли­ты и более равномерно распределить моменты по ее ширине.

Рис. 11.3. Конструкция безбалочного монолитного перекрытия

а – общий вид; б – деталь опирания плиты по наружному контуру здания; в – то же в капители колонн

Безбалочные перекрытия проектируют с квадратной или прямоугольной равнопролетной сеткой колонн. От­ношение большего пролета к меньшему при прямоуголь­ной сетке ограничивается отношением l₂/l₁<1,5. Рацио­нальная квадратная сетка колонн 6×6 м. По контуру здания безбалочная плита может опираться на несущие стены, контурные обвязки или консольно выступать за капители крайних колонн (рис. 11.4).

Рис. 11.4. К определению размеров капители

Для опирания безбалочной плиты на колонны в про­изводственных зданиях применяют капители трех типов: тип I — при легких нагрузках; типа II и III — при тяжелых нагрузках. Во всех трех типах капителей размер между пересечениями направлений скосов с нижней поверхностью плиты принят исходя из распределения опорного давления в бетоне под углом 45°. Этот размер принимают с = (0,2...0,3)l. Размеры и очер­тание капителей должны быть подобраны так, чтобы ис­ключить продавливание безбалочной плиты по перимет­ру капители.

Толщину монолитной безбалочной плиты находят из условия достаточной ее жесткости h=1/32…1/35l₂, где l₂ — размер большого пролета при прямоугольной сетке колонн); для безбалочной плиты из бетона на пористых заполнителях h=1/27…1/30l₂.

Безбалочное перекрытие рассчитывают по методу предельного равновесия. Экспериментально установле­но, что для безбалочной плиты расчетными загружениями являются: полосовая нагрузка через про­лет и сплошная по всей площади. При этих загружениях возможны две схемы расположения линейных пластиче­ских шарниров плиты.

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. 11.5). 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. 11.6).

Рис. 11.6 Армирование капителей колонн

Рис. 11.5. Армирование безбалочного перекрытия узкими сетками