Перекрытия из железобетона часто применяются в строительстве, они способны воспринимать большие нагрузки в течение долгого периода времени, отличаются огнестойкостью, коррозионной стойкостью и не требуют больших эксплуатационных затрат. Далее мы рассмотрим принципы проектирования одного из видов железобетонных конструкций– монолитного ребристого перекрытия.
Ребристое монолитное перекрытие
Элементы конструкций по системе монолитного домостроения изготавливаются непосредственно на площадке согласно чертежам. Рассматриваемый тип перекрытия представляет собой систему балок (главных и второстепенных), соединенных сверху железобетонной плитой. Это решение позволяет сэкономить бетон и уменьшить расход арматуры по сравнению с обычной железобетонной плитой. Бетон отсутствует в растянутой зоне сечений, где он не оказывает влияния на несущую способность, в растянутых зонах сохранены ребра, в них сконцентрирована растянутая арматура.
Для плиты и балок выполняют статический расчет (выполняют расчетную схему, сбор нагрузок, определяют расчетные усилия) и конструктивный расчет по 1 группе предельных состояний.
Ребристые плиты имеют широкое применение:
- в промышленных зданиях и сооружениях;
- в жилых и гражданских зданиях (бассейны, залы, магазины, административные здания).
Выделяют несколько видов ребристых плит:
- сводчатые (создают подобие купола, для оригинальных архитектурных решений);
- оболочки с отверстиями, которые используются для прокладки инженерных коммуникаций;
- плоские (универсальное и широкое применение).
К недостаткам монолитных перекрытий относится необходимость применения более сложной системы опалубки.
Монолитное ребристое перекрытие – это конструктивный элемент, который состоит из плоской плиты и монолитно сопряженной с ней системой главных и второстепенных балок.
Рисунок 1. Монолитное ребристое перекрытие. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Этапы проектирования монолитного ребристого перекрытия
Для расчета и конструирования перекрытия вначале выполняют компоновку нескольких вариантов, из которых выбирают наиболее целесообразный. Компоновка заключается в выборе направления главных и второстепенных балок, определении шага и размера пролетов. При этом выбранный шаг должен обеспечить нужды технологического процесса и жёсткости каркаса. Минимизация количества типоразмеров позволяет уменьшить расходы на опалубку.
Далее расчет состоит из трех частей:
- выполняют расчет и конструирование неразрезной плиты. Для этого назначают размеры плиты (толщину плиты) и выполняют сбор нагрузок (постоянных и временных), затем определяют расчетные усилия. Для ведения расчета принимают плиту как неразрезную многопролетную балку в один метр шириной, затем назначают высоту и ширину второстепенной балки и определяют расчетные пролеты. Расчеты плиты выполняют по первой группе предельных состояний, принятую толщину плиты проверяют на действие поперечной силы и изгибающего момента. Затем выполняют расчет рабочей арматуры и приступают к конструированию плиты в соответствии с расчетом;
- производят расчет второстепенной балки. На предыдущем этапе (для определения расчетных пролетов) размеры были назначены, расчетные пролеты второстепенной балки определяются таким же образом. Нагрузку на балку определяют в соответствии с грузовой площадью, с которой нагрузка с плиты передается на второстепенную балку. Затем определяют расчетные усилия, изгибающий момент и проверяют принятые ранее размеры сечения;
- выполняют расчет и конструирование главной балки. На расчетной схеме показывают действие нагрузки и выполняют сбор нагрузок и статический расчет. Затем выполняют конструктивный расчет и приступают к конструированию главной балки.
Обычно высота второстепенных балок составляет 1/12 l …1/20 l, а для главных балок высота варьируется от 1/8 l до 1/15 l. Толщина плиты не менее 1/35 l при свободном опирании и 1/45 l при упругой заделке плиты. Длина средних пролетов балочной плиты обычно составляет 1200-1300 миллиметров.
Одним из главных критериев при выборе ребристого перекрытия является значительная экономия материала, поэтому при конструировании этому параметру также уделяют особое внимание и выбирают именно тот вариант, который позволит уменьшить расход.
Монолитное ребристое перекрытие, изготовленное непосредственно на площадке, или сборное железобетонное ребристое перекрытие, привезенное с завода, позволяет создать надежную конструкцию, которая отличается высокой прочностью, при этом обладает сравнительное малым весом.
