лотами при сравнительной простоте осуществления, особенно в сборных конструкциях.

Железобетонные перекрытия по конструктивной схеме могут быть разделены на две основные группы: балочные и безбалочные.

В состав балочных перекрытий входят балки, идущие в одном или двух направлениях, и плиты. В монолитных конструкциях перекрытий балки работают совместно с опирающимися на них плитами. В безбалочных перекрытиях плита перекрытия опирается непосредственно на колонны - через уширения, называемые капителями.

Те и другие перекрытия могут выполняться сборными, монолитными и сборно-монолитными. Тип перекрытий выбирают в зависимости от назначения проектируемого здания или сооружения с учетом экономических соображений. Конструктивные схемы перекрытий прн сборном и монолитном решении различны. Основные типы перекрытий можно классифицировать следующим образом: 1) монолитные ребристые с балочными плитами; 2) сборные и сборно-монолитные ребристые и плоские (пустотные и сплошные); 3) монолитные, сборные и сборно-монолитные безбалочные; 4) монолитные ребристые с плитами, опертыми по контуру,

§ 2. МОНОЛИТНЫЕ РЕБРИСТЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ С БАЛОЧНЫМИ ПЛИТАМИ

1. Компоновка перекрытий. Ребристая конструкция является основной формой монолитного железобетона и свойственна не только перекрытиям и покрытиям, но и другим сооружениям (резервуарам, подпорным стенам, фундаментам, мостам и др.).

Плиты различают балочные и опертые по контуру. Балочные имеют отношение сторон li/l„>2; опертые по контуру - /i n2 (рис .10.1).

Балочные плиты ребристых перекрытий работают в одном, более коротком направлении. В другом (длинном) направлении изгибающие моменты так малы, что ими можно пренебречь.

Ребристое монолитное перекрытие с балочными плитами состоит из плиты и системы балок (ребер), расположенных в одном или в двух направлениях, причем плита с балками является единой цельной монолитной

конструкцией. Система балок, образующих выступающие ребра, называется балочной клеткой.

Балки делятся на второстепенные и главные. Первые служат непосредственными опорами плиты, а вторые являются опорами второстепенных балок и в свою очередь опираются на колонны (или на стены).

Рис. 10.1. Схемы ребристых перекрытий

а - с поперечным расположением второстепенных балок; б - с однопролетными балками; в - с продольным расположением второстепенных балок; / - главные балкн; 2 - второстепенные балки; 3 - колонны

Пролеты балочных плит ребристых перекрытий /п, или, что то же, шаг второстепенных балок назначают в пределах 1,8-2,8 м. В этом случае толщина плит получается наименьшей (от 5 до 8 см). Это выгодно, так как наибольший расход бетона в перекрытии приходится именно на плиту, и каждый сантиметр ее толщины сильно сказывается на общем объеме бетона.

Пролеты второстепенных балок h должны быть в пределах 5-8 м, а их высота h должна быть в пределах (7i2-V20) h- Пролеты главных балок назначают размером /2=6...? м, что диктуется наименьшим стеснением перекрываемых помещений колоннами; высота главных балок принимается в пределах /ю-Vis пролета. Ширина главных и второстепенных балок Ь= = (0,3...0,5) h.

Размещение второстепенных и главных балок и колонн в плане перекрываемого помещения может быть различным. Если нет каких-либо специальных требований по размещению балок и колонн, то их целесообразно расположить так, чтобы получить наиболее экономичное решение. Для нахождения такого решения следует составить несколько различных вариантов сет-

1<п колонн и балочной клетки и из них выбрать наиболее ныгодный.

При небольшой ширине перекрываемого помещения, не превышающей пролета второстепенных балок, возможна компоновка балочной клетки из одних второстепенных балок (рис. 10.1,6), т. е. с балками одного направления.

При значительной ширине помещения для уменьшения пролета второстепенных балок ставят главные балки, которые могут располагаться поперек помещения (рис. 10.1,в) или вдоль него (рис. 10.1,а).

2. Статический расчет плит и балок ребристых перекрытий. Расчетная нагрузка, действующая на перекрытие, воспринимается плитой, которая передает ее в виде распределенной погонной нагрузки на второстепенные балки. Последние передают приходящуюся на них нагрузку в виде сосредоточенных сил на главные балки, которые в свою очередь передают нагрузку на колонны.

Для определения размеров сечения каждого элемента перекрытия, а также площади поперечного сечения арматуры необходимо сначала определить усилия в сечении элемента. В изгибаемых элементах этими усилиями являются изгибающие моменты М и поперечные силы Q, которые зависят от принятой расчетной схемы.

Для определения усилий монолитные перекрытия условно расчленяют на отдельные элементы, т. е. плиты, второстепенные и главные балки, и рассматривают их как самостоятельные элементы. Каждый отдельный элемент рассчитывают как неразрезную, статически неопределимую конструкцию по методам строительной механики упругих систем или по методу предельного равновесия с учетом перераспределения усилий.

Расчет плит. Для расчета многопролетной статически неопределимой балочной плиты выделяют полосу шириной 1 м, направленную поперек второстепенных балок (рис. 10.2,в), которые являются ее опорами, и рассматривают эту полосу как плоскую балку (рис. 10.2,6). При ширине полосы 1 м нагрузка, приходящаяся на 1 м плиты, в то же время является нагрузкой на 1 м полосы. За расчетные пролеты плиты принимают: в средних пролетах - расстоянию k в свету между ребрами второстепенных балок, в первом пролете плиты при свободном опирании ее конца на стену - рас-

Рис. 10.2. Схемы второстепенных балок и плит Х7/

Рис. 10.3. Объемлющие эпюры моментов и эпюра поперечных сил неразрезных равнопролетных плит и балок с равномерно распределенной нагрузкой

ггоиппк) между гранями ребра и стеиы, увеличенному иа половину толщины плиты (рис. 10.2,6): /1 = /л1-0,5 6 + 0,5/1п.

Согласно СНиП, многопролетные балочные плиты рассчитывают с учетом перераспределения усилий. Для пятипролетных плит, имеющих одинаковые пролеты, изгибающие моменты (рис. 10.3):

пролетный в первом пролете

All = -7-; (10.1)

Пролетный в средних пролетах

(10.2)

опорный над опорой В при армировании рулонными сетками

(10.3)

Л1я = -

опорный над средними опорами Л1„ = Л1«=-

(10.4)

Для балочных плит с любым числом равных пролетов или пролетов, отличающихся друг от друга не более чем на 20%, принимают вычисленные для пятипро-летной плиты пролетные и опорные моменты.

В формулах (10.1) - (10.4) 9=g--p-полная равномерно распределенная расчетная нагрузка; g и р - постоянная и временная равномерно распределенные нагрузки.

При расчете плит по упругой схеме (например, когда ограничивается щирина раскрытия трещин) можно пользоваться готовыми таблицами для неразрезных балок*. Расчетный пролет при этом принимают равным расстоянию между осями ребер, а если их щирина более 0,05/ - равным 1,05/, а условные значения постоянной g и временной р нагрузок принимают с учетом сопротивления второстепенных балок повороту по формулам:

2 г 2

где g и р - фактические значения постоянной и временной нагрузок.

* Справочник проектировщика. Сборные железобетонные конструкции, гл. XXV. М., Госстройиздат, 1959.

Сечение арматуры определяют в пролетах по максимальному моменту, а на опорах - по .моменту у грани ребра. За расчетный момент на опорах для многопролетных плит (и балок) в тех случаях, когда плиты и балки монолитно связаны друг с другом, прини.мается момент у грани опоры, который определяют по формуле

M,p = M-Q-

(8 + р)1Ь

(10.5)

где М к Q - изгибающий момент и поперечная сила на оси опоры; b - ширина ребра второстепенной балки.

Расчет второстепенных балок также выполняют с учетом перераспределения усилий.

Эти балки рассчитывают на равномерно распределенную нагрузку. Нагрузка на балки передается плитами с грузовой площади шириной, равной расстоянию в осях между балками. Кроме того, учитывают .массу балки. В балках с равными пролетами или с пролетами, отличающимися не более чем на 20%, изгибающие моменты определяют по формулам:

в первом пролете и на грани опоры В

(10.6)

в средних пролетах и на гранях средних опор

(10.7)

На рис. 10.3 показаны объемлющие эпюры изгибающих моментов, которые строятся следующим образом. В первом пролете максимальному мо.менту

Ali=-jj . (10.8)

соответствует опорный момент по грани опоры В: "

Л12 = -0,075/2 « -

qjl 14

(10.9)

Соединяя пунктирной линией эту точку с крайней опорой и отложив от пунктирной линии значения ординат квадратной параболы