» » Особенности расчета перекрытий монолитных зданий

Особенности расчета перекрытий монолитных зданий

15.04.2016


Расчет перекрытий монолитных зданий следует производить на эксплуатационные нагрузки и на нагрузки, возникающие при изготовлении перекрытий. Так, прочность при распалубливании монолитного перекрытия проверяется расчетом однопролетной балочной плиты шириной 100 см с защемленными концами, загруженной собственным весом и весом рабочего с инструментом, находящегося посредине пролета.
Сборные неразрезные перекрытия имеют две характерные стадии работы под нагрузкой: до и после выполнения стыков. На первой стадии плиты рассматриваются как однопролетные статически определимые конструкции, загруженные собственным весом, а также весом опалубки, людей и складируемых материалов.
После устройства стыков перекрытия превращаются в неразрезные и догружаются весом полов, перегородок и полезной нагрузкой. На этой стадии работы вследствие развития деформаций ползучести происходит перераспределение усилий, которое необходимо учитывать в расчете. Определенную сложность при этом представляет расчет дополнительного опорного момента (Моп(2)), возникающего в неразрезных перекрытиях от первичной нагрузки, т. е. действовавшей до выполнения стыков. Согласно исследованиям Э.И. Киреевой, В.И. Лишака и В.В. Сааряна величина Моп(2) зависит от продолжительности первой стадии работы перекрытий и может быть определена по формуле
Особенности расчета перекрытий монолитных зданий

где Mоп(y) — опорный момент в неразрезной упругой системе;
βдл — коэффициент релаксации, равный 0,5 при выполнении стыков сразу после монтажа плит и 0,35 — при выполнении их, спустя 10 суток.
Величины перераспределенных усилий в неразрезных плитах перекрытий могут быть определены как точными, так и приближенными способами. Применение точных методов сопряжено с известными математическими трудностями. В связи с этим авторами работы предложен приближенный способ определения усилий в неразрезных перекрытиях, согласно которому в упругой стадии работы строятся эпюры моментов от первичной и вторичной постоянных нагрузок, а также от временной нагрузки в различных вариантах: невыгодного загружения. Далее для каждого из этих вариантов строятся суммарные эпюры моментов. К полученным таким образом опорным моментам прибавляют дополнительный момент Моп(2). Пролетные моменты (Mпр) определяются обычным способом.
Принято другое предложение авторов по приближенному определению опорных моментов (Mоп) с учетом перераспределения усилий в неразрезных перекрытиях, согласно которому
Особенности расчета перекрытий монолитных зданий

где ΔMоп — опорный момент в неразрезном перекрытии от приращения нагрузки на перекрытие после выполнения стыков;
Мпр(у) — изгибающий момент в свободно опертой плите перекрытия (до выполнения стыков).
При расчете неразрезных перекрытий с учетом пластических деформации необходимо принимать реальные условия опирания плит на стены (по балочной схеме, с описанием по контуру или по его части). Для сборно-монолитных перекрытии со скорлупами также характерны две стадии работы. На первой из них скорлупы воспринимают монтажные нагрузки, а на второй сборномонолитные перекрытия работают на эксплуатационные нагрузки.
Прочность, трещиностойкость и необходимая жесткость скорлуп должна обеспечиваться при действии монтажных нагрузок и в стадии бетонирования монолитной части перекрытия. В последнем случае расчетная схема скорлупы представляется в виде неразрезной балки, опорами которой являются монтажные стойки скорлупы, загруженной ее собственным весом, а также весом многолитного бетона, людей, инструмента и приспособлений. Условие прочности скорлупы на этой стадии работы выражается неравенством
Особенности расчета перекрытий монолитных зданий

где Mmax — максимальный (пролетный либо опорный) изгибающий момент в скорлупе от монтажных нагрузок;
Mc — изгибающий момент, воспринимаемый скорлупой. Принимается равным большему из определяемых по формулам значений:
Особенности расчета перекрытий монолитных зданий

где A's, As — площадь сечения внешней продольной арматуры и арматуры в скорлупе;
b = 100 см — расчетная ширина сечения скорлупы;
h, h0 — полная и рабочая высота сечения скорлупы;
h'0 — расстояние от сжатой грани скорлупы до центра тяжести арматуры S'.
В стадии эксплуатации сборно-монолитное перекрытие работает как неразрезная конструкция, в которой роль пролетной рабочей арматуры выполняет арматура соответствующего направления скорлупы, а растягивающие напряжения над опорами воспринимают специально устанавливаемые арматурные сетки. В дополнение к ординарным для таких конструкций расчетам производится их проверка на расслаиваемость по плоскости сопряжения сборной и монолитной частей по формуле
Особенности расчета перекрытий монолитных зданий

где Q — поперечная сила от внешних нагрузок в нормальном сечении перекрытия;
b = 100, h0 — расчетная ширина сечения и его рабочая высота;
Rsh — сопротивление срезу, принимаемое равным 0,2 МПа при гладкой поверхности скорлупы и 0,3 МПа — при механическом создании на ней шероховатостей.