РАЗДЕЛ 2
ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И РАСЧЕТА
БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ
2.1. Конструктивные решения
Предлагаемая конструкция монолитного междуэтажного перекрытия для жилых и
общественных зданий представляет собой трехслойную составную пластину (рис.
2.1, 2.2), пролетом до 7,2 м и более. Опирание может быть как на кирпичные
стены, так и на колонны или диафрагмы жесткости монолитного каркаса, причем
очертание перекрытия и расположение опор в плане может быть произвольным.
Нижний и верхний слои, воспринимающие изгибающие усилия в перекрытии, выполняют
из железобетона без предварительного напряжения арматуры. Связь между нижним и
верхним слоями, обеспечивающая их совместную работу при изгибе, осуществляется
системой пересекающихся железобетонных ребер, расположенных в толще среднего
слоя. По контуру перекрытия (в зданиях с монолитным каркасом), а также вдоль
рядов колонн, диафрагм жесткости или кирпичных стен устраивают контурные ребра,
скрытые в перекрытии (рис. 2.2). Остальной объем среднего слоя заполняют
вкладышами-пустотообразователями, при этом сами вкладыши выполняют функцию
несъемной бортовой опалубки для ребер и нижней опалубки для верхнего слоя.
Толщина нижнего и верхнего железобетонных слоев определяется следующими
факторами:
минимальной допустимой толщиной перекрытия: действующие нормы [100] определяют
только толщину однослойной монолитной железобетонной плиты – 50 мм; считаем,
что для многослойной конструкции суммарная толщина железобетонных слоев должна
быть не менее 50 мм;
обеспечение защитного слоя бетона: поскольку в данной конструкции толщина
каждого из слоев будет заведомо меньше 100 мм, толщина защитного слоя в
соответствии с [100] должна быть не менее 10 мм;
- для верхнего слоя дополнительно необходимо обеспечить местную прочность на
продавливание от действия приложенной к перекрытию полезной нагрузки.
Таким образом, толщина нижнего слоя в каждом конкретном случае будет
определяться диаметром стержней рабочей арматуры, толщина верхнего слоя –
величиной и характером приложенной к перекрытию полезной нагрузки. Кроме того,
толщина и нижнего и верхнего слоев диктуется размером крупного заполнителя
бетона, который должен быть не более 1/3 толщины слоя [67]. Исходя из
имеющегося опыта устройства трехслойных многопустотных перекрытий, коробчатых
настилов, а также предполагаемого характера армирования, ограничивают толщину
каждого из железобетонных слоев значениями 30 – 50 мм. Армирование
предполагается сетками из стержней диаметром 5 – 16 мм в двух направлениях.
Ширина пролетных ребер составляет 100 – 200 мм в зависимости от величины
поперечных усилий на приопорных частях, а также исходя из удобства
конструирования перекрытий. Ширина контурных ребер назначается в зависимости от
величины поперечных усилий на приопорных частях, а также конструктивно:
- при опирании на колонны или диафрагмы монолитного каркаса ширина контурного
ребра равна: ширине колонны, (диафрагмы) + (50 – 100 мм) х 2;
- при опирании на колонны кирпичные стены ширина контурного ребра равна:
глубине заделки перекрытия в стену + 50 – 100 мм.
Толщина среднего слоя составляет до 200 мм в зависимости от общей толщины
перекрытия.
Конструкцию перекрытия армируют:
в нижнем слое – рабочей арматурой, для восприятия растягивающих усилий в зоне
действия положительных моментов в пролетной части, а также конструктивной по
остальной площади (рис. 2.3);
в верхнем слое – рабочей арматурой, для восприятия растягивающих усилий в зоне
действия отрицательных моментов на приопорных частях, а также конструктивной по
остальной площади (рис. 2.4);
в ребрах – поперечной арматурой, для восприятия перерезывающих усилий на
приопорных частях, а также по конструктивным требованиям в пролетных частях
(рис. 2.5).
В случае если толщины верхнего слоя недостаточно для предотвращения его
продавливания от действия эксплуатационной нагрузки, последний армируют вместо
конструктивной рабочей арматурой, величину которой определяют расчетом на
продавливание в соответствии с положениями [100].
Основной материал перекрытия – крупнозернистый или мелкозернистый бетон на
плотных естественных или искусственных заполнителях, удовлетворяющий
требованиям обычным к бетону междуэтажных перекрытий. В качестве
вкладышей-пустотообразователей могут использоваться: сплошные или
корытообразные, днищем вверх, элементы из пористого водонепроницаемого
материала (например, пенополистирола); корытообразные, днищем вверх, элементы,
изготовляемые из древесно-стружечных, древесно-волокнистых материалов или
листового металла; легкобетонные блоки с замкнутыми пустотами и т.п.
Армирование нижнего и верхнего слоев выполняют сетками, вязаными или сварными,
из арматуры классов Bp-I, A300С, A400С1, A500С в двух направлениях с шагом
50…200 мм.
Армирование ребер выполняют каркасами, вязаными или сварными, с рабочими
поперечными стержнями классов Bp-I, A300С, A400С1, A500С шагом 100 – 200 мм и
конструктивными продольными стержнями классов Bp-I или А240С.
Технология устройства перекрытий предлагаемой конструкции предполагает
бетонирование в два технологических цикла: после установки армирования нижнего
слоя и ребер – бетонирование нижнего слоя, а затем, после установки вкладышей
заполнения и арматуры верхнего слоя – бетонирование ребер и верхнего слоя.
Фиксацию вкладышей заполнения в проектном положении осуществляют посредством
фиксаторов. Последние устанавливают между вкладышами заполнения и арматурными
каркасами ребер (для предотвращения смещения в горизонтальном направлении), а
также между вкладышами и ар