Плоские железобетонные перекрытия

1.

Плоские железобетонные перекрытия
Плоские перекрытия
Достоинства:
долговечность, огнестойкость, жесткость, а также
возможность индустриального возведения
По своей конструктивной схеме могут быть разделены на
две основные группы: балочные и безбалочные
перекрытия.

2.

Плоские железобетонные перекрытия
Плиты в составе конструктивных элементов перекрытия в
зависимости от отношения сторон опорного контура могут
быть:
а) при отношении сторон l1/l2 > 2-балочными, работающими
на изгиб в направлении меньшей стороны, при этом
изгибающим моментом в направлении большей стороны
ввиду его небольшой величины пренебрегают;
б) при отношении сторон l1/l2 < 2— опертыми по контуру,
работающими на изгиб в двух направлениях, с перекрестной
рабочей арматурой.

3.

Плоские железобетонные перекрытия
Балочные перекрытия содержат балки, идущие в одном
или направлениях и опирающиеся на них плиты или панели.
Безбалочные перекрытия не содержат балок, а плиты
перекрытий опираются непосредственно на колонны.
Балочные перекрытия
1. Балочные сборные панельные перекрытия.
2. Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами.
3. Ребристые монолитные перекрытия с плитами, опертыми
по контуру.
4. Балочные сборно-монолитные перекрытия.

4.

Плоские железобетонные перекрытия
Безбалочные перекрытия
1. Безбалочные сборные перекрытия.
2. Безбалочные монолитные перекрытия.
3. Безбалочные сборно-монолитные перекрытия.

5.

Особенности расчета статически неопределимых ЖБК с учетом
перераспределения усилий

6.

Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами

7.

Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами

8.

Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами

9.

Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами

10.

Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами

11.

Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами

12.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

13.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

14.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

15.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

16.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

17.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

18.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

19.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами опертыми по
контуру

20.

Монолитные безбалочные перекрытия
Конструкция безбалочных перекрытий была
запатентована в США в 1902 году.
Первое здание в России с такими перекрытиями было
построено в Москве в 1908 году, под руководством
инженера А.Ф. Лолейта.
Первыми инженерами, обратившими своё внимание
на проблемы расчёта таких перекрытий были: Дж. Р.
Николсон (1914 г.), Вестергарда и Слейтера (1925 год).
У нас первые расчётные обоснования были даны в
1933 году А.А. Гвоздевым и В.И. Мурашевым.

21.

Монолитные безбалочные перекрытия
Капители из конструкции стыка впервые были исключены в 1940 году
Джозефом Ди Стасио.
В СССР первое беcкапительное перекрытие было использовано в
60-х во Владивостоке. При разработке методики расчёта принимали
участие многие инженеры, в том числе были использованы
теоретические разработки В.И. Мурашева. Результаты теории и
практики расчёта таких перекрытий были закреплены в 70-х
нормативными документами:
• Руководство по расчёту статически неопределимых
железобетонных конструкций с безбалочными перекрытиями, 1975 г.
• Руководство по проектированию железобетонных конструкций с
безбалочными перекрытиями, 1979 г.
. На настоящее время эти два документа являются основными,
регламентирующими расчёт беcкапительных безбалочных
перекрытий.

22.

Монолитные безбалочные перекрытия
Основные виды конструктивных решений
безребристых перекрытий
В
настоящее
время
выделяют
следующие
типы
конструктивных систем многоэтажных каркасных зданий с
плоскими перекрытиями:
Монолитный
каркас
с
«распределительным»
армированием плит перекрытий арматурными сетками
Монолитный каркас с «ригельным» армированием
плит перекрытий объёмными арматурными каркасами
• Сборно-монолитные каркасы

23.

Монолитные безбалочные перекрытия

24.

Монолитные безбалочные перекрытия
Схема ригельного армирования пространственными каркасами
1- место примыкания колонны; 5- верхнее продольное армирование
скрытой балки;
6- нижнее продольное армирование балки; 7- армирование плиты

25.

Монолитные безбалочные перекрытия

26.

Монолитные безбалочные перекрытия

27.

Монолитные безбалочные перекрытия

28.

Монолитные безбалочные перекрытия

29.

Монолитные безбалочные перекрытия

30.

Монолитные безбалочные перекрытия

31.

Монолитные безбалочные перекрытия

32.

Монолитные безбалочные перекрытия

33.

Монолитные безбалочные перекрытия

34.

Сборные безбалочные перекрытия

35.

Сборные балочные перекрытия

36.

Сборные балочные перекрытия

37.

Сборные балочные перекрытия

38.

Сборные балочные перекрытия

39.

Сборные балочные перекрытия

40.

Сборные балочные перекрытия

41.

Сборные балочные перекрытия

42.

Сборные балочные перекрытия

43.

Сборные балочные перекрытия

44.

Сборные балочные перекрытия
Что произойдет, если при монтаже ребристых плит покрытия
(перекрытия) приварить не три, а две опорные закладные детали?
Приварка каждой плиты в трех точках образует геометрически
неизменяемую фигуру - треугольник, а в совокупности - жесткий диск
покрытия (перекрытия), который вовлекает в совместную работу при
действии горизонтальных сил Т все колонны (рис. а, вид в плане). Работа
каждой плиты в горизонтальной плоскости напоминает работу консоли,
воспринимающей часть силы Т (рис. б). Если приваривать только две
закладные детали, то каждая плита в горизонтальной плоскости может
свободно поворачиваться (рис. в), жесткого диска не будет и сила T станет
восприниматься колоннами только одной плоской рамы (рис. г). В
результате, усилия в этих колоннах резко возрастут по сравнению с
расчетными (если в расчете учитывалась пространственная работа каркаса),
что может привести не только к появлению больших трещин, но и к
разрушению колонн. Даже если этого не произойдет, отсутствие жесткого
диска, пусть и на отдельных участках, приведет к преждевременному износу
колонн, разрушению кровли, а в многоэтажных зданиях также к
разрушению полов.

45.

Сборные балочные перекрытия

46.

Сборные балочные перекрытия
Что произойдет, если швы между ребристыми
плитами покрытия некачественно заделать раствором?
При некачественной заделке в швах образуются щели,
через которые теплый воздух из помещения проникает в
утеплитель и, если кровля совмещенная (невентилируемая),
конденсируется под цементной стяжкой или под
водоизоляционным ковром. В результате этого происходит
систематическое замачивание утеплителя, он теряет свои
теплозащитные свойства, кровля промерзает, а бетон плит
покрытия подвергается морозному разрушению. Кроме того,
швы способствуют повышению жесткости диска покрытия за
счет сил сцепления между раствором замоноличивания и
боковыми поверхностями плит. Поэтому качественная
заделка швов — вовсе не прихоть проектировщиков.

47.

Сборные балочные перекрытия
Что произойдет, если швы между пустотными
плитами перекрытий некачественно заделать раствором?
На боковых поверхностях пустотных плит имеются круглые
углубления, которые при заделке швов заполняются раствором
и образуют шпонки, препятствующие взаимному смещению
плит не только в вертикальной, но и в горизонтальной
плоскости (рис. а, вид в плане). Благодаря шпонкам,
перекрытие представляет собой горизонтальный жесткий
диск, т. е. как бы непрерывную монолитную плиту. Например,
в связевых каркасах ветровая нагрузка через жесткие диски
передается с колонн на вертикальные связи или диафрагмы
жесткости (рис. б). Это позволяет резко уменьшить
горизонтальные перемещения колонн Δ1 и освободить их от
восприятия горизонтальных нагрузок, а значит — и больших
изгибающих моментов.

48.

Сборные балочные перекрытия
К сожалению, некачественная заделка встречается
нередко: швы заполняют раствором не на всю глубину, а
только в верхней части - по существу, не заделывают швы, а
замазывают. При такой "заделке" шпонки отсутствуют, сдвигу
плит препятствий нет (если не считать сил трения) и жесткий
диск не формируется (рис. ,в). В результате, в колоннах тех
рам, где нет вертикальных связей (диафрагм жесткости),
возникают недопустимые деформации (горизонтальные
перемещения Δ2) и усилия, чреватые аварийными
последствиями.

49.

Сборные балочные перекрытия

50.

Сборные балочные перекрытия
Что произойдет, если в перекрытиях каркасных зданий
использовать пустотные плиты не с круглыми, а с полосовыми
шпонками?
Первые пустотные плиты, предназначенные для перекрытий
каменных зданий, имели на боковых поверхностях продольные пазы
(рис. а). При заполнении пазов раствором образовывались
полосовые шпонки, способные воспринимать сдвигающие
(перерезывающие) силы только вертикального направления.
Подобный тип шпонок позволял при действии дополнительной
местной нагрузки на одну плиту — например, перегородок вовлекать в совместную работу соседние, перераспределять на них
часть нагрузки и, кроме того, сохранять целостность отделки
потолка (рис. б).

51.

Сборные балочные перекрытия

52.

Сборные балочные перекрытия
Однако такие шпонки не в состоянии воспринимать
сдвигающие силы горизонтального направления, следовательно,
жесткость диска перекрытия они не обеспечивают, а это, как
видно из предыдущего ответа, чревато аварийными
последствиями. Поэтому в проектах зданий всегда следует
оговаривать тип боковых поверхностей пустотных плит, тем
более что в последнее время на ряде заводов стройиндустрии
освоена весьма экономичная (т. н. "экструзионная") технология,
которая, однако, позволяет изготавливать плиты только с
продольными пазами.

53.

Сборные балочные перекрытия
Что произойдет, если в смежных ригелях рамного каркаса
некачественно сварить выпуски верхней продольной арматуры?
В опорных сечениях ригелей рамного каркаса возникают большие
изгибающие моменты М отрицательного знака (рис. а), которые
воспринимаются парой сил — растягивающей в верхней рабочей арматуре и
сжимающей (равнодействующей) в сжатом бетоне и в нижней рабочей
арматуре. При некачественной сварке растянутая арматура выключится из
работы, сечение не в состоянии будет воспринимать опорный момент и узел
сопряжения ригеля с колонной превратится из жесткого в шарнирный. В
результате этого резко, в несколько раз, возрастет изгибающий момент в
пролете (рис. б), что приведет ригель к обрушению, а в случае, если
подобный брак допущен многократно, будет также серьезно ослаблена или
полностью утрачена поперечная или продольная (в зависимости от
ориентации ригелей) жесткость всего здания.