21. Расчет и конструирование сборных ребристых железобетонных плит.
Применяются при переменных нагрузках свыше 7 кПа.
Длина 6-12 м.
Ширина 1-1,6(3)м кратно 100мм.
В расчет плиты входят:
Расчет полки плиты
Расчет поперечного ребра:
Определение площади продольной арматуры
Расчет прочности ребра на действие поперечной силы
Расчет продольного ребра
Определение нагрузок
Определение усилий в продольном ребре плиты
Подбор продольной напрягаемой арматуры
Проверка прочности нормального сечения продольного ребра плиты в стадии эксплуатации
Расчет прочности продольного ребра в стадии эксплуатации на действие поперечной силы
Расчетный пролет плит l0 принимают равным расстоянию между осями ее опор.
Высота сечения плиты h должна быть подобрана так, чтобы наряду с условиями прочности были удовлетворены требования жесткости (предельных прогибов). При пролетах 5…7 м высота сечения плиты определяется главным образом требованиями жесткости.
При расчете прочности по изгибающему моменту ширина ребра равна суммарной ширине всех ребер плиты. В ребристой панели ребрами вниз при толщине полки h’f /h<0,1, но при наличии поперечных ребер, вводимую в расчет ширину полки принимают равной полной ширине панели.
Расчет прочности плит сводится к расчету таврового сечения с полкой в сжатой зоне. В большинстве случаев нейтральная ось проходит в пределах толщины сжатой полки, поэтому, определив
находят ζ и затем определяют площадь растянутой арматуры.
22. Типы сборных железобетонных ригелей, связевых и рамных каркасов многоэтажных зданий. Их расчет и конструирование. Узлы сопряжения ригелей с колоннами.
Типы ригелей:
-по характеру опирания:
*свободно опертые (шарнирно)
*защемленные (на 1 или 2 опорах)
-по форме поперечного сечения:
*прямоугольные
*тавровые (Т, перевернутые Т, со скосами)
-по арматуре:
*обычные (l ≤ 6м, до 9м)
*с преднапряженной арматурой (l ≥ 9м)
Ригели многоэтажных зданий являются элементом рамной конструкции и рассчитываются в составе рам. (Исключение: при свободном опирании на стены, при пролетах отличающихся на 20%, при небольших временных нагрузках)
Можно пренебречь влиянием колонн на перераспределение усилий и рассчитать аналогично неразрезным балкам монолитного ребристого перекрытия с учетом шарнира пластичности.
Ригель рационально запроектировать при ζ=0,3…0,35.
Md – на грани консоли колонны
Q – опорная реакция
M – момент статического расчета на оси
Армирование выполняется пространственными каркасами и сетками.
Ригель армируют двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывают в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре материалов. Обрываемые стержни заводят за место теоретического обрыва на длину заделки W=Q/2qsw+5d≥20d
Расчет ж/б ригеля включает:
Расчет прочности по нормальным сечениям
Расчет короткой консоли подрезки на действие поперечной силы
Расчет прочности подрезки ригеля на действие поперечной силы по наклонной трещине
Расчет полки ригеля
Стыки ригелей обычно размещают непосредственно у боковой грани колонны. Действующие в стыках ригелей опорные моменты вызывает растяжение верхней части и сжатие нижней. В стыковых соединениях ригель может опираться на ж/б консоль колонны или же на опорный столик из уголков, выпущенных из колонны. В верхней части стыка выпуски арматуры из колонны и ригеля соединяют вставкой арматуры на ванной сварке, которая повышает точность монтажного соединения в случае нарушения соосности выпусков арматуры. В нижней части стыка монтажными швами соединяют закладные детали колонны и ригеля. После приварки монтажных хомутов полость стыка бетонируют.
Скрытые стыки на консолях (с подрезкой торца ригеля) усложняют конструирование, т.к. требуют усиления арматуры входящего угла дополнительными каркасами и закладными деталями, повышающими расход стали и трудоемкость изготовления; кроме того, при таком стыке снижается несущая способность и жесткость ригеля на опоре. Эти стыки считаются шарнирными, фигурная же стальная накладка, привариваемая на монтаже, обеспечивает восприятие небольшого изгибающего момента (≈50кНм).
В бесконсольных стыках, как показали исследования, поперечная сила воспринимается бетоном замоноличивания полости и бетонными шпонками, образующимися в призматических углублениях на боковой поверхности колонны и в торце сборного ригеля. Специальными исследованиями установлено, что этот стык равнопрочен с консольным стыком, но в то же время по расходу материалов и трудоемкости экономичнее.
При расчете каркасных зданий в стыках образуются изгибающие моменты и поперечные силы. В неразрезных системах применяются жесткие стыки, где усилие воспринимаются:
сжимающие усилия – бетоном замоноличивания
растягивающие усилия – арматурой ригеля, соединяемой с выпусками из колонны
В статически определимых системах усилие в шарнирных стыках практически отсутствуют, т.к. момента нету, рыбка не рассчитана на восприятие момента и воспринимает только монтажные усилия.
Ригеля при шарнирном опирании рассчитываются как однопролетные балки, при жестком – как многопролетные неразрезные балки.