21. Особенности конструктивных решений безбалочных сборно-монолитных перекрытий. Монолитные безбалочные перекрытия

2. Конструкции сборно-монолитных перекрытий

При пролетах до 9 м возможны перекрытия с предварительно напряженными элементами, которые имеют вид железобетонной доски и служат остовом растянутой зоны балки, снабженной арматурой (рис. XI.32). На эти элементы устанавливают корытной формы армированные элементы, а по ним, как по опалубной форме, укладывают монолитный бетон. В неразрезных перекрытиях

описанного типа над опорами устанавливают дополнительную арматуру.

Конструкция сборно-монолитного перекрытия, в котором объем монолитного бетона, составляет 30 % общего бетона в перекрытии (рис. XI.33), образована из сборных предварительно напряженных досок и панелей корытной формы.

Бетон замоноличивания укладывают в пазы, образованные между боковыми гранями смежных панелей. Неразрезность главной и второстепенных балок достигается укладкой на монтаже опорной арматуры. Для лучшей связи между сборным и монолитным бетоном из железобетонной доски — днища главной балки — выпущены хомуты.

Сборно-монолитные ребристые перекрытия рассчитывают с учетом перераспределения моментов, что дает возможность уменьшить количество опорной арматуры, укладываемой на монтаже. Возможность выравнивания моментов для неразрезных сборно-монолитных элементов проверена специальными опытами.

§ XI.6. Безбалочные перекрытия

Безбалочные сборные перекрытия

Безбалочное сборное перекрытие представляет собой систему сборных панелей, опертых непосредственно на капители колонн (рис. XI.34). Основное конструктивное назначение капителей в том, чтобы обеспечить жесткое Сопряжение перекрытия с колоннами, уменьшить размер расчетных пролетов панелей и создать опору для панелей. Сетка колонн обычно квадратная размером 6х6м.

Преимущество безбалочных панельных перекрытий в сравнении с балочными — в лучшем использовании объема помещений из-за отсутствия выступающих ребер, облегчении устройства различных производственных проводок и коммуникаций. Благодаря меньшей конструктивной высоте безбалочного перекрытия уменьшается общая высота многоэтажного здания и сокращается расход стеновых материалов.

Рис. Х1.34. Конструкция безбалочного сборного перекрытия с ребристыми панелями а — общий вид; 6 — конструктивный план и разрезы

Для многоэтажных складов, холодильников, мясокомбинатов, а также для других производственных зданий ^большими временными нагрузками применяют преимущественно безбалочные панельные перекрытия. При ременных нагрузках на перекрытия 10 кН/м2 и более безбалочные панельные перекрытия экономичнее балочных.

Конструкция сборного безбалочного перекрытия состоит из трех основных элементов: капители, надколонной панели и пролетной панели. Капитель опирается на уширения колонны и воспринимает нагрузку от надколонных панелей, идущих в двух взаимно перпендикулярных направлениях и работающих как балки. В целях создания неразрезности надколонные панели закрепляет поверху сваркой закладных деталей. Пролетная панель опирается по четырем сторонам на надколонные панели, имеющие полки, и работает на изгиб в двух направлениях как плита, опертая по контуру. После сварки закладных деталей панели в сопряжениях замоноличивают.

Безбалочное сборное перекрытие работает подобно ребристому перекрытию с плитами, опертыми по контуру, в котором надколонные панели выполняют роль широких балок. Панели перекрытий выполняют ребристыми (см. рис. XI.34) или пустотными, (рис. XI.35), а капители — полыми или сплошными. Колонны имеют поэтажную разрезку.

Экспериментальные исследования безбалочных перекрытий показали, что надколонные панели в поперечном направлении обладают небольшой деформативностью, и продольная рабочая арматура может в них располагаться по всему поперечному сечению равномерно.

Пролетный момент квадратной панели определяют с учетом частичного закрепления в контурных ребрах и с учетом податливости опорного контура. Опорные и пролетные моменты надколонных панелей определяют как для неразрезной балки с учетом перераспределения моментов.

здесь q равномерно распределенная приведенная нагрузка на 1 м длины надколонной панели.

Расчетный пролет надколонных панелей принимают равным расстоянию в свету между краями капители, умноженному на 1,05.

Рис. Х1.35. Конструкция безбалочного сборного перекрытия с пустотными панелями

а — конструктивный план и разрез; б — детали капители

Капители рассчитывают в обоих направлениях на нагрузку от опорных давлений и моментов надколонных плит. Расчетную арматуру укладывают по верху капители, стенки капителей армируют конструктивно. Кроме того, капители рассчитывают на монтажную нагрузку как консоли.

Колонны каркаса рассчитывают на действие продольной сжимающей силы N от нагрузки на вышележащих этажах и на действие изгибающего момента М от односторонней временной нагрузки на перекрытии.

studfiles.net

21. Особенности конструктивных решений безбалочных сборно-монолитных перекрытий.

В безбалочных сборно-монолнтных перекрытиях остовом для монолитного бетона служат сборные элементы — надколонные и пролетные панели

Одно из возможных решений состоит в том, что капители на монтаже временно крепят к колоннам съемными

хомутами

На капителях колонн в двух взаимно перпендикулярных направлениях укладывают надколонные плиты толщиной 50...60 мм; в центре — пролетную плиту такой же толщины, опертую по контуру. Сборные плиты — предварительно напряженные, армированные высокопрочной

Арматурой Сборный остов перекрытия замоноличен слоями бетона толщиной 40...50 мм по пролетной плите и 90...100 мм по надколонным плитам. В целях создания неразрезности в местах действия опорных моментов уложена верхняя

арматура в виде сварных сеток.

22. Железобетонные фундаменты. Типы фундаментов, их конструктивные решения.

В инженерных сооружениях, промышленных и гражданских зданиях широко применяют железобетонные фундаменты. Они бывают трех типов (рис. 12.1): отдельные — под каждой колонной; ленточные — под рядами колонн в одном или двух направлениях, а также под несущими стенами; сплошные — под всем сооружением. Фундаменты возводят чаще всего на естественных основаниях (они преимущественно и рассмотрены здесь), но в ряде случаев выполняют и на сваях. В последнем случае фундамент представляет собой группу свай, объединенную поверху распределительной железобетонной плитой — ростверком.

Отдельные фундаменты устраивают при относительно небольших нагрузках и достаточно редком размещении колонн. Ленточные фундаменты под рядами колонн делают тогда, когда подошвы отдельных фундаментов близко подходят друг к другу, что обычно бывает при слабых грунтах и больших нагрузках. Целесообразно применять ленточные фундаменты при неоднородных грунтах и внешних нагрузках, различных по значению, так как они выравнивают неравномерные осадки основания. Если несущая способность ленточных фундаментов недостаточна или деформации основания под ними больше допустимых, то устраивают сплошные фундаменты. Они в еще большей мере выравнивают осадки основания. Эти фундаменты применяют при слабых н неоднородных грунтах, а также при значительных и неравномерно распределенных нагрузках.

Стоимость фундаментов составляет 4...6 % общей стоимости здания. Тщательной проработкой конструкции фундаментов можно достичь ощутимого экономического эффекта. Для крупных сооружений конструкцию фундаментов выбирают из сопоставления стоимости, расхода материалов и трудовых затрат при различных вариантах конструктивных решений.

По способу изготовления фундаменты бывают сборные и монолитные.

23. Отдельные фундаменты под колонны. Конструкции сборных и монолитных фундаментов. Конструкции сборных фундаментов

В зависимости от размеров сборные фундаменты колонн выполняют цельными и составными. Их выполняют из тяжелых бетонов классов В15...В25, устанавливают на песчано-гравийную уплотненную подготовку толщиной 100 мм. В фундаментах предусматривают арматуру, располагаемую по подошве в виде сварных сеток. Минимальную толщину защитного слоя арматуры принимают 35 мм. Если под фундаментом нет подготовки, то защитный слой делают не менее 70 мм.

Сборные колонны заделывают в специальные гнезда (стаканы) фундаментов. Глубину заделки d2 принимают равной 1... 1,5 большему размеру поперечного сечения колонн или в 1,5 раза больше. Толщина нижней плиты гнезда должна быть не менее 200 мм. Зазоры между колонной и стенками стакана принимают следующими: понизу — не менее 50 мм, поверху — не менее 75 мм. При монтаже колонну устанавливают в гнездо с помощью подкладок и клиньев или кондуктора и рихтуют, после чего зазоры заполняют бетоном класса В17,5 на мелком заполнителе.

Рис. 12.2. Сборные цельные железобетонные фундаменты колонн

а — общий вид; б — сечение; в — сопряжение сборной колонны с фундаментом; 1 — гнездо колонны; 2 — петли; 3 — фундамент; 4 — подготовка; 5 — сварная сетка

Рис. 12.3. Составные железобетонные фундаменты

1 — подколонник;

2 — фундаментная плита цельная;

3 — то же блочная;

4 — подколонные блоки

Рис. 12.4. Монолитный отдельный фундамент, сопрягаемый со сборной колонной

а — общий вид и схема армирования; б — схема армирования стакана подко-донника; 1 — сборная колонна; 2 — подколонник; 3 — каркас подколонника; 4 — фундаментная плита; 5 — ар натурные сетки фундаментной плиты; 6 — сварные сетки стакана; 7 — сетки косвенного армирования днища стакана; 8 — вертикальные стержни каркаса подколонника

studfiles.net

10.1. Сущность сборно-монолитной конструкции

Сборно-монолитная конструкция перекрытия состоит из сборных элементов и монолитных частей бетонируемых непосредственно на площадке. Затвердевший бетон этих монолитных участков связывает конструкцию в единую совместно работающую систему.

Сборные элементы перекрытия служат остовом для монолитного бетона и в них размещена основная, чаще всего напрягаемая арматура. Дополнительную арматуру при монтаже можно укладывать на остов из сборных элементов. Сборные элементы изготовляют из бетона относительно высоких классов, бетон же монолитных участков может быть класса С12/15.

Работа сборно-монолитной конструкции характеризуется тем, что деформации монолитного бетона следуют за деформациями бетона сборных элементов, и трещины в монолитном бетоне не могут развиваться до тех пор, пока они не появятся в предварительно напряженном бетоне сборных элементов. Опыты показали, что совместная работа сборных предварительно напряженных элементов и монолитных частей возможна и при бетонах на пористых заполнителях.

Следует учитывать, что применение сборно-монолитной конструкции требует организации на площадке двух процессов производства работ с различной технологией и применением различных механизмов: монтаж сборных элементов и бетонирование монолитных участков. Поэтому их применение требует соответствующего обоснования.

10.2. Конструкции сборно-монолнтных перекрытий

При пролетах до 9 м возможны перекрытия с предварительно напряженными элементами, которые имеют вид железобетонной доски и служат остовом растянутой зоны балки, снабженной арматурой (рис. 10.1). На эти элементы устанавливают корытной формы армированные элементы, а по ним, как по опалубной форме, укладывают монолитный бетон (рис. 10.2). В неразрезных перекрытиях над опорами устанавливают дополнительную арматуру.

1 – монолитный бетон; 2 – предварительно напряженная железобетонная доска; 3 – сборный элемент

Рис. 10.1. Сборно-монолитные перекрытия

Рис. 10.2. Ребристые сборно-монолитные перекрытия с остовом из железобетон-ных панелей

Лекция 11. БЕЗБАЛОЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ

11.1. Безбалочные сборные перекрытия

Безбалочное сборное перекрытие представляет собой систему сборных панелей, опертых непосредственно на капители колонн (рис. 11.1). Основное конструктивное назначение капителей в том, чтобы обеспечить жесткое сопряжение перекрытия с колоннами, уменьшить размер расчетных пролетов панелей и создать опору для панелей. Сетка колонн обычно квадратная размером 6×6м.

Конструкция сборного безбалочного перекрытия состоит из трех основных элементов: капители, надколонной панели и пролетной панели. Капитель опирается на уширения колонны и воспринимает нагрузку от надколонных панелей, идущих в двух взаимно перпендикулярных направлениях и работающих как балки. В целях создания неразрезности надколонные панели закрепляют поверху сваркой закладных деталей. Пролетная панель опирается по четырем сторонам на надколонные панели, имеющие полки, и работает на изгиб в двух направлениях как плита, опертая по контуру. После сварки закладных деталей панели в сопряжениях замоноличивают.

Безбалочное сборное перекрытие работает подобно ребристому перекрытию с плитами, опертыми по контуру, в котором надколонные панели выполняют роль широких балок. Панели перекрытий выполняют ребристыми или пустотными (рис. 11.2), а капители — полыми или сплошными. Колонны имеют поэтажную разрезку.

Рис. 11.1. Конструкция безбалочного сборного перекрытия

с ребристыми панелями

а – общий вид; б – конструктивный план и разрезы

Рис. 11.2. Конструкция безбалочного сборного перекрытия с пустотными панелями

а – конструктивный план и разрез; б – детали капители

studfiles.net

49. Сборно-монолитные безбалочные перекрытия, особенности их конструированых решений и расчета.

Сборно-монолитные перекрытия работают подобно монолитным, но для их возведения не требуется сборных лесов и опалубки. Эти прекрытия устраивают по сборным панелям надколонным и пролетным. Надколонные панели в этих перекрытиях опираются непосредственно на капители колонн.

Расчет производится в 2 этапа: до набора бетоом заданой просности и после.

Расчитываются эти перекрытия по двум группам предельных состояний , учитывая 2 стадии работы:

1-ая стадия– до начала набора бетоном , уложенного на месте возведения конструкции, заданой прочности на воздействия от монтажных нагрузок и массы этого бетона;

2- ая стадия– после набора бетоном заданой прочности на нагрузки, действующие на данном этапе возведения и эксплуатационной нагрузки.

Расчет по 1-ой группе предельных состояний предусматривает определение прочности нормальных и наклонных сечений элементов; расчет по прочности стыкового соединения.

Расчет по 2-ой группе предельных состояний производится по трещиностойкости и прогибам.

При расчете по 1-ой группе предельных состояний в сжатой зоне сечения находится бетон разных классов, в расчете вводится сечение , приводимое к одному классу.Если деформации сборно-монолитной конструкции учитывают различные деформации допускается приводить их к однородному сечению, используя отношение их модулей упругости : αE=Ecm2/Ecm1(вначале альфа , а не А!!).

Прочность стыковых соединений при продольном сдвигу должна удовлетворять условию: τsd,γ≤τrd,γ

τsd,γ=(β*Vsd)/(Z*b1)

τsd,γопределяется в зависимости от значения и характера распределения продольного сдвига , усилия по дл. контакта.

β- отношение равнодействующего сжимающего напряжения в бетоне …плоскости контакта к полному значению равнодействующего сжимающего продольного усилия Vsdв наиболее напряженном сечении.

Vsd- расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении.

Z-плечо внутренней пары сил.

Z=0.85d-для Ж/Б конструкций,изгибающих.

Z=0.8- для бетона.

b1-ширина контакта между монолитным бетоном и сборным элементом.

τrd,γ=С*fctd+μ*σN+ρ1*fyd*(μ*sinα+cosα)

τrd,γ≤0.5*γfck/γc

ρ1=As/Aγ

45°<α≤90°

При расчете по 2-ой группе предельных состояний следует учитывать дополнительное напряжение и деформации , вызванные усадкой и ползучестью бетона в сборно-монолитных конструкциях.

50. Конструктивные особенности и принципы расчета перекрытий с использованием стального профилированного настила.

Монолитные железобетонные перекрытия со стальным профилированным настилом рекомендуется применять при возведении многоэтажных производственных и общественных зданий в широком диапазоне нагрузок при нестандартных шагах и пролетах конструкций, большом числе проемов и отверстий, при реконструкции зданий и устройстве рабочих площадок, а также при строительстве зданий в районах, недостаточно обеспеченных сборным железобетоном.Не допускается использовать стальной профилированный настил в качестве внешней арматуры железобетонной плиты при повышенной влажности и химической агрессии среды, а также при динамических воздействиях . Стальной профилированный настил, используемый в качестве арматуры железобетонной плиты, должен быть оцинкованным, обетонированным или иметь другое покрытие,обеспечивающее его коррозионную стойкость.

Для монолитных железобетонных плит, выполняемых по СПН, можно

применять тяжелые бетоны на обычном или мелкозернистом заполнителе класса выше С12/15.

В качестве внешней арматуры монолитных железобетонных плит рекомендуется использовать стальной профилированный настил с выштампованными рифами.

1-металлический прогон, 2-стальной профилированный настил,3-монолитная плита,4-анкер,5-металлическая сетка.

Плита в этом перекрытии может опираться на металлические прогоны или на Ж/Б балки.

При опирании плиты на стальные прогоны , их совместную работу обеспечивают анкера.В качестве анкерных устройств рекомендуются вертикальные стержневые анкеры из арматурной стали, привариваемые в процессе монтажа через лист настила к верхней полке стального прогона . Для монолитной плиты используется бетон класса не ниже С12/15или бетоны на легких заполнителях.

Совместная работа настила и монолитного бетона плиты обеспечивается рифлением на боковых граняфх настила,благодаря которым образуются шпоночные соединения.Толщина бетонно полки плиты hf’минимально = 30мм,при отсуствии бетонной стяжки – 50 мм. Толщина плиты расчитывается из расчета по прочности и трещиностойкости. В расчетах плиту можно представить как однопролетную балку, если в ней отсуствует гибкая арматура в в иде сетки (5) или многопролетную неразрезную конструкцию при наличии сетки в полке плиты.

При проектировании монолитных железобетонных плит с применением СПН расчет выполняют для двух стадий работы: возведения и эксплуатации.

В стадии возведения несущей конструкцией является стальной профилированный настил. При расчете определяют его прочность и жесткость как для стального тонкостенного изгибаемого элемента, работающего на нагрузку от собственной массы настила, массы свежеуложенного бетона и монтажной нагрузки, включающей массу оборудования и людей в процессе возведения перекрытия.

Прочность СПН проверяют для опорных и пролетных сечений. В стадии эксплуатируемой несущей конструкции является Ж/Б плита, у которой внешней арматурой является СПН.

Расчет Ж/Б плиты в случае , когда ее рассматривают как многопролетную неразрезную балку , выполняют методом перераспределения усилий в соответствии с требованиями трещиностойкости, рассматривая нормальные и наклонные сечения.

Расчет по трещиностойкости выполняется в случае установки сетки в верхней зоне плиты.

Ширина трещин определяется над установленной сеткой в верхней зоне сечения плиты над опорами. В нижней зоне сечения расчет трещиностойкости не производится, так как нижняя часть плиты окаймлена СПН.

Стальные прогоны в системе монолитного перекрытия рассматриваются как комбинированные балки и их расчет также выполняют для двух стадий работы : возведения и эксплуатации.

До набора бетоном заданой прочности, то есть в стадии возведения, комбинированную балку рассчитывают как стальную конструкцию.

В стадии эксплуатации как стальную конструкцию расчитывают прогон на воздействие монолита и растягивающей силы, а полка плиты в комбинированной балке расчитывается на внецентренное сжатие как Ж/Б элемент по нормальному сечению , также на действие изгибающего момента и осевое сжатие.

studfiles.net