Сборно-монолитные перекрытия с балочными ж/б элементами

Сборно-монолитные перекрытия с балочными железобетонными элементами в практике отечественного строительства практически не применяются. За рубежом они находят достаточно широкое распространение, в частности, в различных системах часторебристых перекрытий (рис. 4.8). Такие перекрытия включают железобетонные прогоны-балки, бетонные пустотные блоки или ребристые плиты, которые размещаются между балками и являются элементами заполнения. Рабочую арматуру балок обычно выполняют в виде фермочек треугольного сечения из высокопрочной стали с выпусками их верхней части. Высота фермочек, в зависимости от нагрузки на перекрытие, варьируется от 70 до 200 мм при диаметре стержней 5-10 мм. После установки блоков заполнения (высотой до 300 мм) производится укладка арматурных сеток и слоя монолитного бетона профилированной ребристой поверхностью, обеспечивающей надежное их сцепление с бетоном замоноличивания. Поверх плит и в швах между ними устанавливается продольная рабочая арматура (диаметр стержней 10-12 мм), а также конструктивная арматура, после чего перекрытие замоноличивается до толщины слоя 190 мм.

 

 

 

 

 

Опалубочные элементы сборно-монолитных перекрытий (балки, плиты) опирают на стены, балки, ригели железобетонных и стальных каркасов. При монолитнобетонных стенах для установки и временного поддержания опалубочных плит перекрытий используется инвентарное оборудование (рис. 4.9 в).

 

Монолитные перекрытия

Характерными особенностями и преимуществами монолитных железобетонных перекрытий являются:

· Увеличенная жесткость за счет образования сплошного неразрезного диска;

· Повышенная несущая способность;

· Создание оригинальных кессонированных потолков;

· Свобода выбора их формы и конструкции;

· Возможность осуществления любых уклонов, углов, углублений, вырезов, консолей и т.п.

 

В зависимости от пролетов, нагрузок и архитектурных требований применяются различные виды монолитных конструкций перекрытий:

· Безбалочное бескапительное (рис.4.10 а) – при пролетах до 6 м;

· Безбалочное с капителями;

· Безбалочное облегченное в пролете (рис. 4.10 б) – при пролетах до 9 м;

· Балочное (ребристое) (рис.4.10 в) – при пролетах до 9 м;

· Кессонное (часторебристое) (рис.4.10 г) – при пролетах до 12 м.

 

 

 

 

 

 

 

Монолитные безбалочные перекрытия с плитами, опертыми по контуру, характеризуются монолитными связями с монолитнобетонными стенами или ригелями каркаса. (см.рис.4.10 а). Пролеты плит принимаются в пределах 4-6 м. Соотношение большего пролета к меньшему не более двух (чаще 1:1,5). Толщина плиты назначается в зависимости от величины пролета и нагрузки в пределах 100-150 мм, но не менее 1/50 пролета. При таком соотношении сторон плита работает в двух направлениях и рассчитывается как опертая по контуру. Соответственно армирование производится рабочей арматурой в двух направлениях сварными сетками. (см.рис.4.11 а). Для экономии арматуры плита в пролете (нижняя арматура) армируется двумя сетками: одна сетка доводится до опор, другая располагается в средней части плиты на расстоянии ¼ пролета от опор. Надопорные сетки (верхняя арматура) имеют рабочую арматуру в одном направлении (перпендикулярном стенам или ригелям) и заводятся в пролет на ¼ его величины.

Для плитных монолитных перекрытий с пролетами 6-9 м возможно снижение расхода материала и нагрузки от собственного веса облегчением в средней части поля плиты (конструктивной ячейки) ликвидацией части бетона. Такая облегченная плита является переходной формой к перекрестно-ребристому (кессонному) перекрытию.

Ребристое монолитное перекрытие с балочными плитами состоит из балок и плит, объединенных в одно монолитное целое со стенами (в зданиях стеновой системы) или колоннами (в зданиях каркасной системы). Балки при несущих стенах располагают в направлении с меньшим расстоянием между стенами (5-7 м). В каркасных зданиях главные балки опирают на колонны (шаг 6-9 м), высота их поперечного сечения составляет 1/15-1/18 пролета, а ширина 0,4 высоты. Второстепенные балки имеют пролет 5-7 м, они располагаются с шагом 1,5-3 м так, чтобы ось одной из балок совпадала с осью колонны. Толщина монолитной плиты принимается в пределах 1/40-1/25 пролета и обычно составляет 60-100 мм.

Плиты армируют в соответствии с характером эпюры изгибающих моментов рулонными (с рабочей арматурой диаметром 3-5 мм) или плоскими (6-12 мм) сварными сетками. Их раскатывают (укладывают) в направлении, перпендикулярном продольной оси второстепенных балок. В крайних пролетах и над первой балкой могут укладываться дополнительные сетки или отдельные стержни, т.к здесь действует наибольшие изгибающие моменты. (рис.4.11 б, в). сли высота балок в двух (или трех) направлениях принята одинаковой, то такой вид монолитного перекрытия называют часторебристым, или кессонным. Применение кессонных перекрытий, в основном, диктуется эстетическими требованиями решения интерьера общественного здания.

Последние десятилетия характеризуются широким использованием в странах Западной Европы монолитных предварительно напряженных железобетонных перекрытий пролетами 7-12 м. Целесообразность их возведения обуславливается рядом факторов: наличием пролета, превышающего 7 м; наличием регулярной сетки колонн каркаса; длиной арматурных канатов более 15 м (в противном случае предварительное напряжение арматуры является неэкономичным) применяются различные типы канатной арматуры, защищаемой трубками из полимерных материалов или укладываемой в каналы. Арматурные канаты могут располагаться по несколько штук в каналах круглого или овального сечений, в которые с целью обеспечения сцепления напрягаемой арматуры с бетоном, отличающее следующими преимуществами: обеспечение равномерной работы по всей толщине плиты; равномерное распределение арматурных канатов по всей плите; максимальное использование свойств напрягаемой арматуры; осуществление в заводских условиях защиты от коррозии арматурных канатов.

Армирование перекрытий с напрягаемой арматурой осуществляется в следующих вариантах (рис.4.12 а):

· Вдоль оси колонн в одном направлении располагаются напрягаемые канаты, между колоннами перпендикулярно канатам укладывается ненапрягаемая арматура;

· Напрягаемые канаты размещаются по осям колонн в двух направлениях;

· Напрягаемые канаты располагаются преимущественно по осям колонн в одном направлении с включением аналогичных канатов между колоннами в другом направлении;

· Напрягаемы канаты размещаются равномерно по всему полю плиты и по осям колонн в двух направлениях.

 

 

Получают все большее применение теплоизолированные монолитные ребристые перекрытия. (рис.4.13). Их конструкции включают: теплоизоляционные опалубочные элементы (из пенополистирола и комбинированные), арматурные каркасы и сетки, монолитный бетон. Хотя конструкции перекрытий содержат сборные элементы, их нельзя однозначно отнести к сборно-монолитным, т.к сборные элементы опалубки не способны нести даже монтажную нагрузку. Они предназначены выполнять роль оставляемой опалубки и одновременно теплоизолятора. Нагрузку перекрытие воспринимает железобетонными ребрами (после набора прочности бетоном), которые располагаются с частым шагом (375-600 мм). При возведении теплоизолированных перекрытий опалубочные элементы поддерживаются в пролете инвентарными подмостями.