Безбалочное перекрытие. Расчет и конструирование

Монолитные безбалочные перекрытия состоят из плит, опирающихся на стены или, в каркасных зданиях, на колонны или на капители колонн.

Методы расчета

Для расчета полагают, что опорные реакции на капителях распределены по треугольнику, а расчетный пролет панели принимают расстоянию между центрами тяжести этих треугольников. Общий суммарный изгибающий момент: M = 1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L), где W- полная нагрузка на ячейку перекрытия, L- шаг колонн, с- размер капители.

Для определения моментов в расчетных сечениях и для конструирования арматуры безбалочное перекрытие делят в плане на надколонные и пролетные полосы с шириной каждой полосы, равной половине расстояния между осями колонн в каждом направлении. В каждой полосе возникают положительные и отрицательные моменты, причем в надколонной полосе моменты больше, чем в пролетной полосе. По ширине полосы моменты изменяются по некоторой кривой, но для практического расчета принимают ступенчатое изменение моментов, принимая их постоянными по ширине полосы.

Рис. 8.1. Схема и армирование безбалочного монолитного перекрытия:

а – капители колонн и их армирование; б – армирование плиты; в – разрез плиты с армированием;

1 – рабочая арматура; 2 – конструктивная арматура

Расчет безбалочных перекрытий с неравными пролетами производится по методу заменяющих рам. В каждом направлении безбалочное перекрытие заменяется многопролетной рамой с ригелем в виде плиты и с колоннами примыкающими к узлу и защемленными на противоположных концах. Ширина ригеля принимается равной полусумме прилегающих пролетов плиты перпендикулярного направления. Расчетная длина ригеля устанавливается с учетом капителей так же, как в равнопролетных перекрытиях; расчетная длина колонн принимается равной L0=Lк-С/2.

Рамы каждого направления расчитываются на полную нагрузку без учета шахматного или полосового расположения полезной нагрузки. Возможность расчета по одной такой схеме загружения обуславливается выравниванием моментов вследствие пластических деформаций.

Полученные из расчета рамы изгибающие моменты ригелей распределяются между надколонными и пролетными полосами следующим образом: а) положительный момент - 45% на пролетную полосу и 55% на надколонную полосу; б) отрицательный момент - 25% на пролетную полосу и 75% на надколонную полосу. В крайних (пристенных) панелях расчетные моменты в направлении края перекрытия определяют согласно табл.2.

Безкапительные перекрытия.
Безбалочные перекрытия с безкапительными колоннами представляют собой предельно простые конструкции, состоящие из железобетонных плит одинаковой толщины и колонн постоянного сечения. Это упрощает опалубочные работы, а также арматурные работы и бетонирование. Всвязи с тем, что при безкапительных конструкциях колонны имеют постоянное сечение, их легко сопрягать со стенами и перегородками между колоннами. Поэтому они удобны для административных зданий и жилых домов.

Безбалочные перекрытия имеют наименьшую конструктивную высоту, ровный и гладкий потолок, дают возможность свободно расположить внутреннее оборудование. Инженерные сети, не встречающие препятствий подвешиваются к плите. В случае необходимости устраивают подшивной потолок.

В безкапительных конструкциях задача ограничения прогибов более сложна, чем в капительных. Из-за общей небольшой толщины перекрытий и отсутствия капителей прогибы плит перекрытий относительно велики. Дополнительные деформации ползучести, по крайней мере, вдвое увеличивают величину упругих прогибов. Эта проблема не была полностью преодолена до конца 50-х годов ХХ века, когда в ряде зданий с бескапительными колоннами обнаружились треснувшие перегородки и раздавленные окна.

В