16. Расчет и конструирование кессонных монолитных железобетонных перекрытий.

Кессонные перекрытия представляют собой разновидность перекрытия с плитами, опертыми по контуру. Особенность этих перекрытий заключается в том, что пролеты плит имеют малые размеры (1...2 м), а балки опираются на колонны не во всех местах их пересечения, а только по концам или через промежутки, кратные пролетам плит (рис. 11.18,) Потол­ки при таких перекрытиях имеют квадратные или прямоугольные поля. Кессонные перекрытия по архитектурным соображениям при­меняют для больших помещений обществен­ных зданий (вестибюли, залы театров, торго­вые залы магазинов и т. п.), не имеющих вну­тренних колонн или в случаях, когда эти ко­лонны расположены очень редко.

Помещения, перекрываемые кессонными пе­рекрытиями, должны иметь в плане прямо­угольную форму с отношением сторон L1/L2<1,5(рис. 11.18.

Толщина плит кессонных перекрытий при пролетах до 2 м должна составлять 6...7 см. Рассчитываются они как обычные плиты, опер­тые по контуру, т. е. по методу предельного равновесия.

Высота балок обоих направлений должна быть одинаковой. Она назначается, как и для балок других видов перекрытий, в пределах

h= (1/10…1/20)*L.

Изгибающие моменты для балок, располо­женных в середине перекрытия, при расстоя­нии между балками а и b(рис. 11.18, г) при этом способе определяются по формулам:

M₁ = q_1*a *l₁²/8

M₁ = q_{2 *}b *l₂²/8

где q₁ иq₂— составляющие полной нагрузки на 1 м² перекрытия, передаваемые в двух направлениях.

Составляющие определяются из условия, что прогиб одной и той же точки двух взаимно перпендикулярных полос перекрытия должен быть одинаковым.

17. Расчет и конструирование безбалочных монолитных железобетонных перекрытий.

Безбалочное монолитное перекрытие представляет собой сплошную плиту, опертую непосредственно на ко­лонны с капителями. Устройство капите­лей вызывается конструктивными соображениями, с тем чтобы: а) создать достаточную жесткость в месте сопря­жения монолитной плиты с колонной; б) обеспечитьпрочность плиты на продавливание по периметру капи­теля; в) уменьшить расчетный пролет безбалочной плиты и более равномерно распределить моменты по ее ши­рине.

Безбалочные перекрытия проектируют с квадратной или прямоугольной равнопролетной сеткой колонн. От­ношение большего пролета к меньшему при прямоуголь­ной сетке ограничивается отношением l₂/l₁<1,5. Рацио­нальная квадратная сетка колонн 6*6 м. По контуру здания безбалочная плита может опираться на несущие стены, контурные обвязки или консольно выступать за капители крайних колонн.

Толщину монолитной безбалочной плиты находят из условия достаточной ее жесткости h=(1/32-1/35) L2 (где L2—размер большого пролета при прямоугольной сетке колонн); для безбалочной плиты из бетона на пористых заполнителях h=(1/27-1/30)L2

Безбалочное перекрытие рассчитывают по методу предельного равновесия. Экспериментально установле­но, что для безбалочной плиты опасными (расчетными) загружениями являются: полосовая нагрузка через про­лет и сплошная по всей площади. При этих загружениях возможны две схемы расположения линейных пластиче­ских шарниров плиты.

При полосовой нагрузке в предельном равновесии образуются три линейных пластических шарнира, сое­диняющих звенья в местах излома (рис. XI.38, а). В про­лете пластический шарнир образуется по оси загружен­ных панелей, и трещины раскрываются внизу. У опор пластические шарниры отстоят от осей колонн на рас­стоянии c1, зависящем от формы и размеров капителей, трещины раскрываются вверху. В крайних панелях при свободном опирании на стену по наружному краю обра­зуются всего два линейных шарнира — один в пролете и один у опоры вблизи первого промежуточного ряда колонн.

При сплошном загружениибезбалочного перекрытия в средних панелях возникают взаимно перпендикулярные и параллельные рядам колонн линейные пластические шарниры с раскрытием трещин внизу; при этом каждая панель делится пластическими шарнирами на четыре звена, вращающихся вокруг опорных линейных пласти­ческих шарниров, оси которых расположены в зоне ка­пителей обычно под углом 45° к рядам колонн (рис. XI.38,б,в). В средних панелях над опорными пластиче­скими шарнирами трещины раскрываются только ввер­ху, а по линиям колонн прорезают всю толщину плиты. В крайних панелях схема образования линейных пласти­ческих шарниров изменяется в зависимости от конструк­ции опор (свободное опирание на стену, наличие полукапителей на колоннах и окаймляющих балок и т.п.).

Монолитная безбалочная плита армируется рулон­ными или плоскими сварными сетками. Пролетные мо­менты воспринимаются сетками, уложенными внизу, а опорные моменты — сетками, уложенными вверху.

Применяемые для армирования безбалочной плиты узкие сетки с продольной рабочей арматурой на участ­ках, где растягивающие усилия возникают в двух на­правлениях, укладывают в два слоя по двум взаимно перпендикулярным направлениям.

Вблизи колонн верхние сетки раздвигают либо в сет­ках устраивают отверстия с установкой дополнительных стержней, компенсирующих прерванную арматуру.

Капители колонн армируют по конструктивным сооб­ражениям, главным образом для восприятия усадочных и температурных усилий.