книги / Расчет и проектирование сборных железобетонных ребристых плит покрытий и перекрытий

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

С.В. Климов, С.Л. Бугаев

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РЕБРИСТЫХ ПЛИТ ПОКРЫТИЙ И ПЕРЕКРЫТИЙ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебно-методического пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2019

1

УДК 024.014 К49

Рецензенты:

канд. техн. наук, доцент И.Л. Тонков (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

канд. техн. наук, доцент, директор А.В. Калугин (НПФ «Надежность»)

Климов, С.В.

К49 Расчет и проектирование сборных железобетонных ребристых плит покрытий и перекрытий : учеб.-метод. пособие / С.В. Климов, С.Л. Бугаев. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2019. – 59 с.

ISBN 978-5-398-02241-4

Рассмотрены особенности расчета и проектирования ребристых плит перекрытий и покрытий для зданий и сооружений.

Пособие разработано в соответствии с программой дисциплины «Проектирование строительных конструкций».

Предназначено для студентов очной и заочной форм обучения направления 08.03.01 «Строительство», профилей бакалавриата «Промышленное и гражданское строительство» и «Строительные конструкции зданий и сооружений».

УДК 024.014.45

2

3

4

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Ребристые плиты широко используются в перекрытиях и покрытиях зданий и сооружений.

Ребристые плиты покрытий размером 3 12 и 3 6 м, которые опираются непосредственно на ригели поперечных рам, применяются в беспрогонной системе покрытия. Эта система в наибольшей степени отвечает требованиям укрупнения элементов, уменьшения числа монтажных единиц и является основной в строительстве одноэтажных каркасных зданий.

Плиты размером 1,5 12 и 1,5 6 м используют как доборные элементы в местах повышенных снеговых отложений и перепадов профиля покрытия.

Ребристые плиты, принятые в качестве типовых, имеют продольные ребра, поперечные ребра и полку.

Продольные ребра армируют напрягаемой стержневой арматурой классов А500, А540, А600, А800, А1000 или канатной классов К1400, К1500, поперечные ребра и полку – сварными каркасами и сетками из арматуры классов В500, А400. Бетон принимают классов В30, В40.

В практике строительства применяют также крупноразмерные плиты покрытий на «пролет», что позволяет сократить число монтажных единиц и дает некоторые архитектурные и конструктивные преимущества. К ним относятся крупноразмерные железобетонные сводчатые плиты («КЖС»), двухконсольные плиты «2Т» и ребристые плиты под малоуклонную кровлю. Пролеты этих плит принимаются 18 и 24 м, их ширина 3 м.

2. ВЫБОР ОПАЛУБОЧНЫХ РАЗМЕРОВ ПАНЕЛИ (ПЛИТЫ)

В зависимости от заданного размера плиты в плане и величины нагрузок (снеговой для плит покрытия или полезной для перекрытия) назначают опалубочные размеры элементов в соответствии с рекомендациями, приведенными в табл. 1. Опалубочный чертеж плиты показан на рис. 1.

5

6

Таблица 1

Рекомендуемые опалубочные размеры (мм) ребристых плит в зависимости от размера и нагрузки на 1 м2

6

3. РАСЧЕТ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ ПО ПЕРВОЙ ГРУППЕ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

3.1. Расчет полки плиты

Подсчет нагрузок, действующих на 1 м2 полки плиты, производится по табличной форме с учетом принятой конструкции покрытия или пола (для междуэтажных перекрытий).

Полка армируется сварной сеткой из арматуры класса В500 диаметром от 3 до 5 мм. Минимальный шаг арматуры сеток принимается равным100 мм, максимальный– 400 ммсградациейчерез50 мм.

Работа полки плиты и направление рабочей арматуры сеток, которыми армируется полка, зависит от соотношения расстояния между поперечными и продольными ребрами в свету (в местах защемления). Полка плиты рассматривается как пластинка, жестко опертая по контуру продольных и поперечных ребер, при этом в зависимости от соотношения (сторон) пролетов полки различают три случая работы полки (рис. 2).

Случай 1 (рис. 2, а). Если в плитах нет поперечных ребер (кроме торцевых) и отношение пролетов полки в свету l1/l2 > 2, то полка плиты работает в коротком направлении, рабочая арматура в сетке располагается по направлению короткого пролета. Для расчета арматуры выделяется полоса шириной 1 м, расчетным пролетом которой является расстояниемежду продольными ребрами всвету lp = l2.

Изгибающий момент в пролете и на опорах полки плиты

где q – полная расчетная нагрузка, определенная по таблице сбора нагрузок.

Коэффициент m определяется по формуле

где b1 – коэффициент условий работы бетона; Rb – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию; bf – ширина расчетной полосы (100 см); h0 – рабочая высота сечения; если сетка размещает-

8

ся в середине полки, то h0 = hf /2 d /2, если сетка размещается у растянутой грани с защитным слоем 1,0 см, то h0 = hf – 1,25; d – диаметр арматуры, hf – толщина полки.

Рис. 2. Расчетные схемы полки плиты в зависимости от размещения ребер: 1 – расчетная полоса; 2 – характер трещинообразования; Р – направление рабочей арматуры сетки; К – то же, конструктивной

9

Площадь сечения арматуры на полосу шириной 1 м [3, фор-

мула (3.23)]

где Rs – расчетное сопротивление арматуры.

По требуемой площади арматуры на полосу шириной 1 м, выбирая диаметр и площадь одной проволоки, определяют шаг рабочей арматуры, используя сортамент (прил. 7). Шаг арматуры сеток принимают кратным 50 мм из условий сварки их на станках. Поэтому количествопроволоквсеткена1 мпринимаетсяравным4 пришаге250 мм, 5 – пришаге200 мм, 7 – пришаге150 мми10 – пришаге100 мм.

Коэффициент армирования

Он должен быть в пределах 0,3–0,8 %, но не менее 0,1 %.

В другом направлении принимается арматура класса В500 диаметром 3–4 мм конструктивно с шагом не более 400 мм.

Разные вариантыармирования полкиплиты показаны нарис. 3. Случай 2 (рис. 2, б). Если поперечные ребра в плите располагаются часто, т.е. отношение l2/l1 > 2, то полка плиты работает как многопролетная балка. Рассматриваем расчетную полосу шириной 1 м. Рабочая арматура устанавливается в направлении короткого

пролета ячейки полки, т.е. вдольдлинной стороны всей плиты. Определяются расчетные моменты:

– для крайнего пролета

где l1кр, l1ср – расстояние между поперечными ребрами в свету в крайнем и среднем пролете; q – нагрузка на 1 м расчетной полосы, принимается полная расчетная величина на полку плиты.

10