Монолитные перекрытия: ребристые перекрытия с плитами, опертыми по контуру. Конструктивные схемы. Особенности расчета и конструирования.

В состав конструктивной схемы перекрытий входят плиты, работающие на изгиб в двух направлениях, и поддерживающие их балки. Все элементы перекрытия монолитно связаны.Размер сторон плиты в каждом направлении достигает 4—6 м; практически возможное отношение сторон l₂/l₁ = 1…1,5. Балки назначают одинаковой высоты и располагают по осям колонн в двух направлениях. Перекрытия без промежуточных колонн и с малыми размерами плит (менее 2 м) называют кессонными. Толщина плиты в зависимости от ее размеров в плане и значения нагрузки может составлять 5 – 14 см, но не менее 1/50l.

Перекрытия с плитами, опертыми по контуру, применяют главным образом по архитектурным соображениям, например для перекрытия вестибюля, зала и т. п. По расходу арматуры и бетона эти перекрытия менее экономичны, чем перекрытия с балочными плитами при той же сетке колонн.

Опыты показали, что предельная разрушающая нагрузка при прямоугольном и диагональном расположении арматуры одинакова. Однако прямоугольные сетки проще в изготовлении, поэтому их и применяют для армирования плит.

Характер разрушения плит, опертых по контуру, под действием равномерно распределенной нагрузки виден на рис. 1.На нижней поверхности плиты трещины направлены по биссектрисам углов, на верхней поверхности при заделке плиты по контуру трещины идут параллельно сторонам и имеют закругления в углах, перпендикулярные диагоналям

Установить характер разрушения железобетонных плит, опертых по контуру, важно для расчета их несущей способности и конструирования арматуры.

Расчет и конструирование плит, опертых по контуру

Плиты, опертыепо контуру (рис. 2), как и балочные плиты, армируютсварными сетками. При пролетах плиты более 2,5 м применяют раздельное армирование сетками в пролете и на опоре. В. пролете укладывают понизу плоские сварные сетки или отрезки рулонов, соединяемых по ширине рабочим стыком, а на опорах вдоль балок раскатывают сетки с поперечными рабочими стержнями. В целях экономии стали в пролете по низу плиты укладывают две сетки разных размеров, но с одинаковой площадью сечения арматуры (рис. 2,а).Меньшую сетку не доводят до опоры на расстояние

При пролетах менее 2,5 м плиты армируют рулонными сетками. Сетки с продольной рабочей арматурой диаметром до 5 мм раскатывают в направлении меньшей стороны плиты, опертой по контуру, аналогично армированию балочной плиты и учитывают работу распределительной арматуры в направлении, большей стороны.

В первом пролете многопролетных плит, изгибающий момент больше, чем всредних, поэтому поверх основных сеток укладывают дополнительные рулонные сетки (рис. 2, б)или дополнительные плоские сетки (рис. 2,в).

Плиты, опертые по контуру, рассчитывают кинематическим способом метода предельного равновесия. Плита в предельном равновесии рассматривается как система плоских звеньев, соединенных друг с другом по линиям излома пластическими шарнирами, возникающими в пролете по биссектрисам углов и на опорах вдоль балок

Определение и область применения сжатых элементов. Колонны их типы в зависимости от армирования.

3. Задача. Проверить прочность балки прямоугольного сечения с размерами b=220мм, h=560мм, с=60мм. Бетон класса С³⁰/₃₇. Растянутая арматура класса S500 (2 ). Изгибающий момент M_sd=160 кН·м.

Экзаменационный билет № 25

Расчет центрально сжатых железобетонных элементов. Расчетная схема колонны.

Стадии работы железобетона на растяжение. Расчет центрально растянутых железобетонных элементов.

3. Задача. Определить площадь сечения продольной арматуры для балки прямоугольного сечения с размерами b = 350 мм, h = 600 мм, с=25 мм. Бетон класса С12/15. Арматура класса S400. Изгибающий момент действующий в сечении M_sd = 260 кHм.

Экзаменационный билет № 26

Типы фундаментов. Классы бетона и арматуры для фундаментов. Защитный слой бетона. Отдельно стоящие фундаменты стаканного типа.

Фундаментом называют подземную часть здания, предназначенную для передачи нагрузки от массы сооружения на основание.

В зависимости от назначения и конструктивных особенностей фундаменты подразделяют на две группы: фундаменты неглубокого заложения, возводимые в открытых котлованах на естественном основании, и специальные (глубокого заложения и свайные). Наибольшее распространение в промышленном и гражданском строительстве нашли фундаменты неглубокого заложения. Они бывают трех типов: отдельные – под каждой колонной (Рис. 1, а и б), ленточные – под рядами колонн в одном или двух направлениях или стенами (Рис. 2, а и б), сплошные – под всем сооружением (ленточные и сплошные фундаменты более подробно рассмотрим в следующей лекции).

а – монолитный под сборную колонну; б – сборный под сборную кол-ну;

в – монолитный под монолитную колонну

Тип фундамента выбирают, исходя из их стоимости, расхода материалов и трудоемкости с учетом эксплуатационных и конструктивных требований.

Отдельные фундаменты устраивают при относительно небольших нагрузках и достаточно редком расположении колонн. При больших нагрузках и относительно слабых грунтах делают ленточные фундаменты. Последние особенно целесообразны при неоднородных грунтах и различных нагрузках. Если несущая способность грунтового основания фундаментов недостаточна, устраивают сплошные фундаменты (например, под высотные каркасные здания, сооружения башенного типа и т.п.)

Ленточные фундаменты. Расчет и конструирование ленточных фундаментов

3. Задача. Определить площадь сечения продольной арматуры для балки прямоугольного сечения с размерами b = 300 мм, h = 650 мм, с=30 мм. Бетон класса С³⁰/₃₇ . Арматура класса S 500. Изгибающий момент действующий в сечении 45 кНм.

Экзаменационный билет № 27