Расчет и конструирование безбалочных перекрытий

2.1. Расчет безбалочных конструкций должен производиться в соответствии с требованиями действующих СНиП, Инструкций Указаний, Руководств и с учетом рекомендаций, изложенных в настоящем Руководстве.

2.2. Конструкция рассматривается как система рам с жесткими узлами, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

В монолитной конструкции каждая рама образуется колоннами и полосой перекрытия, равной по ширине расстоянию между серединами двух пролетов, прилегающих к соответствующему ряду колонн.

В сборной конструкции рамы образуются колоннами, капителями и межколонными плитами. При обеспечении сопряжениями совместной работы межколонных и пролетных плит, т. е. когда обеспечивается равенство деформаций элементов вдоль сопряжения, пролетные плиты могут частично учитываться в работе ригелей рам каркаса. При этом в работе ригеля учитываются участки пролетных плит шириной 0,5а - 0,50а_р (рис. 11) и не превышающей двух толщин пролетных плит.

2.3. Безбалочную конструкцию рекомендуется рассчитывать на нагрузки, равномерно распределенные по всему перекрытию или его части.

Нагрузки, действующие на перекрытия, могут быть приближенно приведены к эквивалентным равномерно распределенным нагрузкам по изгибающим моментам, поперечным силам или деформациям в зависимости от предельных состояний, по которым производится расчет. При расчете отдельных частей конструкции (например, на продавливание и т. п.) необходимо учитывать действительный характер нагрузки.

Поскольку каркас состоит из продольных и поперечных рам, вертикальные нагрузки на ригели принимаются по закону равнобедренного треугольника с максимальной ординатой в середине пролета (квадратная сетка колонн каркаса), или трапеции и треугольника (прямоугольная сетка колонн каркаса).

При определении усилий, действующих на элементы перекрытия, учитываются невыгоднейшие комбинации загружения рам.

При определении усилий, действующих на колонны каркаса, также учитываются невыгоднейшие комбинации загружения рам, но при отсутствии временной нагрузки или сплошном загружении временной нагрузкой перекрытия и пределах квадрата (прямоугольника), ограниченного линиями сетки колонн каркаса (рис. 5).

При (определении усилий, действующих в конструкции, кроме вертикальных нагрузок учитываются и горизонтальные нагрузки.

2.4. Сборная конструкция рассчитывается на восприятия полной нагрузки и эксплуатационной стадии при сваренных закладных деталях в сопряжениях элементов и достижении проектной прочности бетоном замоноличивания.

Расчет на нагрузки, действующие в процессе монтажа конструкций, производится при сопряжениях элементов, выполненных только на сварке, без замоноличивания. При этом устанавливается число этажей, при котором допускается возведение каркаса с незамоноличенными сопряжениями элементов.

2.5. Перераспределение усилий в рамах при статическом расчете каркаса выполняется в соответствии с «Руководством по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций» (НИИЖБ, Москва, Стройиздат, 1975 г.).

Статический расчет рам производится с учетом переменных жесткостей по длине элементов. Кроме того, при расчете сборных конструкций на монтажные нагрузки жесткость ригелей на ширине незамоноличенного сопряжения межколонной плиты с капителью и в зонах, непосредственно примыкающих к этому сопряжению с двух сторон (ширина и плане каждой зоны задается равной толщине плиты), принимается только по стальным накладкам (стержням) и сварным швам; жесткость незамоноличенного сопряжения капители с колонной принимается по ослабленному отверстием сечению капители плюс жесткость, создаваемая сварными швами в этом сечении. Данные рекомендации следует уточнять в зависимости от конкретно принятых сопряжений.

2.6. Прогибы перекрытий с плоским потолком не должны превышать величин, указанных в п. 2 табл. 2 СНиП II-21-75. В монолитной конструкции за пролет l принимается расстояние между осями колонн; максимальный прогиб панели принимается равным разности перемещений в ее центре и центре надколонной полосы.

D сборной конструкции за пролет l принимается:

для ригелей рам - расстояние между осями колонy;

для квадратных в плане пролетных плит - размер диагонали плиты;

для прямоугольных в плане пролетных плит с отношением сторон более 1,5: 1 - размер большей стороны плиты.

Рис. 5. Возможные схемы загружения перекрытий

а и б - сборных; в и г - монолитных

2.7. Горизонтальные смещения каркаса здания в продольном и поперечном направлениях в уровне покрытия не должны превышать:

высоты здания при учете полной нормативной ветровой нагрузки, определяемой как сумма статической и динамической составляющих в соответствии со СНиП II-6-74.

2.8. Предельно допустимая ширина раскрытия трещин в железобетонных безбалочных конструкциях, эксплуатируемых в условиях неагрессивной среды, принимается по главе СНиП II-21-75.

2.9. При проектировании безбалочных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах, необходимо учитывать требования СНиП II-28-73.

2.10. Температурно-усадочные швы рекомендуется устраивать путем расположения в месте шва двойных колонн.

Расстояние между швами, измеряемое между осями колонн крайних рядов температурного блока каркаса здания, т. е. без учета выступающих консолей перекрытий, следует назначать в соответствии с требованиями действующих СНиП и Руководства на проектирование бетонных и железобетонных конструкций.

2.11. Конструкции рассчитываются на прочность, деформативность и раскрытие трещин при действии статических нагрузок. Динамические расчеты и расчет на выносливость, когда они необходимы, выполняются согласно специальным указаниям.