Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Монолитные безбалочные перекрытия (МБП)






    Лекция №

    Безбалочные перекрытия

    Вопросы:

    1. Монолитные безбалочные перекрытия:

    А)конструктивная схема и типы капителей;

    Б) расчет плиты на продавливание;

    в) характер работы и принцип армирования; б/балочного

    Перекрытия;

    Г) расчет МБП по методу предельного равновесия

    Сборные безбалочные перекрытия

    Новые конструктивные решения сборно-монолитных безбалочных перекрытий

    Монолитные безбалочные перекрытия (МБП)

    В конструктивном отношении МБП представляет сплошную плоскую плиту, опертую на колонны с капителями (рис. 1). Назначение капителей:

    Рис.1. Фрагмент монолитного безбалочного перекрытия

     

    Рис. 2. Конструктивная схема МБП

    · уменьшить расчетный пролет плиты и, тем самым, изгибающие моменты в ней;

    · повысить прочность плиты на продавливание по периметру капители;

    · увеличить жесткость сопряжения колонны с плитой.

    Крайние опоры плиты б/балочных перекрытий могут выполняться различным образом (рис. 3).

    Рис. 3. Опирание плиты МБП на крайнюю опору

    МБП широко применяются в промышленных и гражданских зданиях: для перекрытия холодильников, мясокомбинатов, многоэтажных складов, подземных резервуаров, метро – там, где предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования (в отличие от МРП здесь получается гладкий потолок). Обычно проектируют под нагрузки от 6 до 30 кН/м2. При нагрузке менее 6 кН/м2 возможно б/балочное перекрытие без капителей (жилые здания каркасного типа из монолитного железобетона). При нагрузках 10 кН/м2 б/балочные перекрытия экономичнее ребристых. Сетка колонн обычно квадратная 6´ 6 м (наиболее экономичная), но может быть и квадратной со стороной до 9 м или прямоугольной с соотношением сторон .

    МБП по сравнению с МРП имеют преимущества:

    - меньшая строительная высота;

    - меньшая сложность выполнения работ по устройству опалубки, по армированию и бетонирование;

    - отсутствие ребер на потолке, что удешевляет отделочные работы и улучшает сан/гигиен. условия эксплуатации.

    Толщину б/б плиты принимают из условия необходимой ее жесткости в пределах где - размер большего пролета плиты при прямоугольной сетке колонн.

    Обычно в МБП применяют капители трех типов (рис. 4): тип I - при

    Рис. 4. Типы капителей

     

    нагрузках до 10 кН/м2; тип II и III – свыше 10 кН/м2. Размеры в плане и очертание капителей подбирают так, чтобы обеспечить прочность плиты на продавливание по периметру капители.

    · Расчет плиты на продавливание. Полагают, что продавливание может произойти по поверхности пирамиды, боковые грани которой наклонены под углом 45° к вертикали (рис. 5).

    Рис. 5. К расчету плиты на продавливание:

    а – по периметру капители; б – на сосредоточенную нагрузку 1, 0 – 1, 5 кН на площадке 10´ 10 см

     

    Прочность плиты без поперечной арматуры на продавливание будет обеспечена, если на любом расстоянии x (и соответственно y в перпендикулярном направлении) будет соблюдаться условие

    , (1)

    где - продавливающая сила за вычетом части нагрузки, приложенной к верхнему основанию пирамиды продавливания площадью ; здесь g+v – сумма постоянных и временных нагрузок на перекрытие, кН/м2;

    - средний периметр пирамиды продавливания.

    · Характер работы МБП и армирование.

    Рис. 6. Разбивка безбалочного перекрытия на полосы:

    1 – надколонные; 2 – пролетные

     

    Характер работы МБП можно представить, условно разбив его на полосы (рис. 6). Надколонные и пролетные полосы обоих направлений работают на изгиб как многопролетные неразрезные балки шириной l 1/2

    и l 2/2: надколонные полосы – как балки на жестких опорах, которыми являются колонны, пролетные – как балки на упруго оседающих опорах, которыми являются надколонные полосы ортогонального направления. Изгибающие моменты в надколонных полосах поэтому будут больше, чем в пролетных.

    Армирование плиты МБП производится в соответствии с предполагаемым характером работы – на восприятие положительных и отрицательных моментов в надколонных и пролетных полосах – и выполняется раздельно, применяя рулонные или плоские сварные сетки (рис. 7) с рабочими стыками в обоих направлениях. Пролетные моменты воспринимают сетки, уложенные внизу плиты, а опорные – сетки, уложенные в верхней зоне плиты. На опорах надколонных полос в том и другом направлениях действуют отрицательные моменты, поэтому арматуру уста-

    Рис. 7. Армирование монолитного безбалочного перекрытия сварными плоскими сетками:

    а – армирование надколонной полосы; б – армирование пролетной полосы

    навливают в обоих направлениях у верхней грани плиты (рис. 7, а). В пролетах надколонной полосы (между капителями) в ее направлении действуют положительные моменты, а в направлении пролетной полосы – отрицательные, поэтому арматуру в пролетах надколонной полосы устанавливают в обоих направлениях внизу и вверху плиты. Стержни верхних и нижних сеток заводят от середины пролета в каждую сторону: 50% - на 0, 3 l и 50% - на 0, 35 l (рис. 7, сеч. 1-1).

    В пролетах пролетных полос в обоих направлениях действуют положительные моменты, поэтому сетки располагают внизу плиты (рис. 7, б). На опорах пролетных полос (над надколонными полосами) действут отрицательные моменты, поэтому рабочую арматуру укладывают по верху полосы.

    В капителях по типу I…III обычно растягивающих напряжений не бывает, а сжимающие – всегда меньше допустимых. Поэтому капители армируют конструктивно (рис. 8) для восприятия усадочных и температурных напряжений, а также для обеспечения более надежной и прочной связи плиты с колонной.

    Рис. 8. Армирование капителей

    Расчет плиты на излом. Производят методом предельного равновесия. В предельной стадии плита рассматривается как система жестких звеньев, соединенных по линиям излома линейными пластическими шарнирами. Наиболее опасными схемами загружения являются: полосовая нагрузка через пролет и сплошная по всей площади плиты.

    При полосовом нагружении в перекрытии образуются три параллельных линейных шарнира пластичности (ЛШП) (рис. 9, а): два верхних располагаются нарасстояниях от осей колонн, а третий – на

     

    Рис. 9. Схемы разрушения безбалочного перекрытия:

    а – при полосовом нагружении через пролет; б – при сплошном загружении;

    1, 2 – раскрытие линейных шарниров пластичности сверху и снизу

     

    нижней поверхности плиты в середине пролета . Изгибающие моменты, действующие в ЛШП на длине : где и - плечи внутренних пар в опорном и пролетном сечениях. При равномерно распределенной нагрузке условие предельного равновесия звеньев плиты можно записать в виде

    (2)

    где - момент от расчетных нагрузок в свободно опертой балке пролетом и шириной .

    При сплошном нагружении безбалочного перекрытия каждая ячейка разделяется пластическими шарнирами на четыре диска (например, АБВГД), которые поворачиваются вокруг опорных ЛШП, расположенных под 45° к рядам колонн (рис. 9, б). Расчет выполняют исходя из условия равновесия моментов всех сил, приложенных к диску АБВГД, относительно ЛШП ВГ. Предельная нагрузка на звено АБВГД составляет

    Для квадратной панели , одинаково армированной в обоих направлениях, получаем расчетное уравнение вида

    (3)

    где - катет прямоугольного треугольника, отламывающегося от капители колонны.

    Задаваясь соотношением площадей опорной и пролетной арматуры, получаем в уравнениях (2) и (3) только по одному неизвестному.

    «Руководство по расчету статически неопределимых систем» рекомендует учитывать распор, создаваемый колоннами при изломе плиты

    (4)

    где - высота колонны или расстояние от пола до низа капители. Более подробные сведения об учете распора при расчете плит МБП содержатся в вышеупомянутом Руководстве.

     

    Колонны б/балочного перекрытия рассчитывают на внецентренное сжатие. Изгибающие моменты определяют упрощенным методом. Для средних колонн принимают полосовое загружение перекрытия полезной нагрузкой – через пролет. Узловой момент распределяется пропорционально погонным жесткостям всех элементов, сходящихся в узле:

    для верхних (над плитой) колонн

    (5)

    для нижних (под плитой) колонн

    (6)

    где v и g – временные и постоянные погонные нагрузки на ригель заменяющей рамы;

    - погонные жесткости верхней и нижней колонн; - сумма погонных жесткостей всех элементов, сходящихся в узле.

    Нормальные силы в колоннах определяют обычным образом (по грузовой площади).






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.