Балка перекрытия под плиты: что это такое и какие бывают

Содержание

Правильно уложенные железобетонные балки перекрытия сделают конструкцию надежной

При строительстве многоэтажек нужно правильно рассчитывать нагрузку на балку перекрытия. Частота укладки плиты напрямую зависит от нагрузки на нее – чем выше нагрузка, тем чаще частота. Обычно плиту укладывают с шагом не более чем в 1 метр. Ключевые моменты СНИП и СП бетонных и железобетонных конструкций от специалистов читайте в отдельной статье.

Чтобы она со временем не прогнулась под своей же тяжестью, нужно перед строительством обязательно произвести правильный расчет балки перекрытия и учесть все нюансы. Они могут быть деревянными, металлическими и железобетонными. Для каждого из этих видов свои нюансы и индивидуальный расчет. Если вас интересуют декоративные балки, то читайте нашу следующеую статью.

Самыми надежными считаются железобетонные балки перекрытия, которые в свою очередь подразделяются на сборные и монолитные. С монолитными работать гораздо сложнее, поскольку их укладка напрямую зависит от погодных условий.

Основные правила устройства железобетонных балок перекрытия

  • Ее высота напрямую зависит от длины проема и должна быть не меньше, чем 1/20 относительно длины.
  • Армировать ее нужно 4-мя прутами, диаметром 12-14.
  • Бетонировать ее нужно за один раз, чтобы раствор, уложенный ранее, не успел схватиться до укладки его новой порции.

Железобетон является отличным композитным материалом, свойства прочности которого зависят от ряда факторов. При укладке конструкций из этого материала его в качестве плиты между этажами, нужно определять растянутые и сжатые зоны. Арматуру нужно вставлять только в растянутых зонах.


Каковы основные правила расчета балки перекрытия?

  • Определяется ее длина
  • определяется ширина и высота
  • Выбираются опоры для нее
  • Определяется нагрузка на плиту
  • Рассчитывается максимальный изгибающий момент, который действует на поперечное сечение плиты перекрытия
  • Проводятся расчетные предпосылки
  • Производится расчет сечения арматуры
  • Проверяется прочность по касательному напряжению

Сначала рассчитывается реальная длина балки, ширина опор напрямую зависит от их длины и прочности. Чем меньше пролет и прочнее конструкция, тем меньше должна быть ширина опоры.

При расчете балки перекрытия нам известна ее высота и ширина. Ширина должна быть не менее 10 см, а высота зависит от эстетических и конструктивных соображений. Для кирпичной кладки нужно делать перемычку, высота которой — 2 кирпича, а для шлакоблока высота должна быть не менее 1-й шлакоблочной плиты. Если Вы планируете бетонировать балку вместе с плитой перекрытия, то полная ее высота будет составлять: видимую высоту балки+ высоту монолитной плиты.


Определение опоры плиты на стенки играет большое значение. Если предполагается, что плита будет одна на несколько комнат, то в таком случае ее нужно рассматривать как многопролетную, если опора шарнирная.

Определение нагрузок на железобетонные балки перекрытия могут быть различными. Нагрузка может быть динамической и сосредоточенной, распределительной. Чтобы определить нагрузку на перемычку, нужно плотность материала умножить на высоту и ширину конструкции. Чем точнее расчет – тем прочнее будущая конструкция.

ЧИТАТЬ ПО ТЕМЕ:

Все о двутавровой балке от способа производства до химического состава стали.

В зависимости от нагрузок на плиту определяется максимальный изгибающий момент. При его подсчете нужно учитывать количество пролетов и нагрузку на плиту.

При расчетных предпосылках определяются растянутые и сжатые зоны. Расчет производится по формулам, где сопротивление бетона должно быть равным 0.

Расчет сечения арматуры и проверку прочности нужно проводить по формулам, поскольку эти параметры играют важную роль, именно от них зависит прочность будущей конструкции.

Железобетонные балки перекрытия в виде настилов и панелей значительно упрощает всю конструкцию, опорами в данном случае служат стены несущие, а иногда ригели (крайне редко). Панель от настила отличается размерами.

Перекрытие без балок (безбалочное) способно улучшить равномерность освещения и уменьшить строительную высоту здания. Однако если сравнивать такое перекрытие с панельным, то его монтаж гораздо сложнее.

Поэтому прежде чем начинать строительство, нужно правильно рассчитывать нагрузку на блочную плиту, чтобы в процессе эксплуатации дом не сложился, словно картонная коробка. При этом к каждому этапу расчета нужно относиться серьезно и обязательно учитывать все нюансы.

Железобетонные балки перекрытий. Красивые интерьеры и дизайн

В современном строительстве необходимо приобретать качественные строительные материалы, с помощью которых можно довольно быстро соорудить любую конструкцию. Не менее важно, чтобы специалист знал особенности конкретного строительства. Это относится к железобетонным балкам перекрытий, которые могут служить длительное время и являются несущей основой здания.

Железобетонные балки перекрытий — определение и назначение

Конструкция из железобетонных балок считается наиболее распространенной формой опор, на которые устанавливаются плиты перекрытия. С их помощью можно правильно, а самое главное – равномерно распределить нагрузку, что позволит сделать конструкцию долговечной и надежной. Сегодня в современном строительстве принято использовать монолитные железобетонные балки перекрытия. На такие балки можно укладывать плиты различной формы и размеров: гладкие, ребристые, частореберные. Однако они могут быть слишком тяжелыми. Именно поэтому их рекомендуют устанавливать на больших строительных объектах. Вместе с этим не стоит забывать о том, что монолитные балки из железобетона довольно сложно устанавливаются с использованием подъемных кранов-многотонников. В этом случае можно дополнительно привлекать специальную технику, которая позволит выполнить строительство более быстро и достаточно качественно.

Во время строительства особое внимание нужно уделять несущим балкам, поскольку на них будет максимальная нагрузка. Одной из основных характеристик балок является несущая способность железобетонных балок, от которой зависят размеры объекта и его прочность. Алгоритм расчета несущей способности состоит из нескольких этапов, а именно:

  • определения пролета балки,
  • расчета прочностных характеристик ж/б балки,
  • определения относительной высоты балки,
  • определения высоты зоны бетона,
  • расчета значения момента (максимального),
  • расчета нагрузки (несущей способности).

Поскольку несущая железобетонная балка является основной опорой любого здания, то такие характеристики помогут выбрать его оптимальную этажность.

Расчет cечения железобетонной балки

Для осуществления расчета сечения железобетонной балки необходимо определить высоту сечения балки, а затем ее ширину. В этом плане можно пользоваться расчетной схемой, в условии которой закладываются все параметры для данного строительства. Монтировать балки необходимо начинать вместе со стенами, правильно формируя при этом будущую конструкцию. В самой балке, как правило, закладываются детали по верхнему поясу, что позволит сделать ее более прочной и надежной. Рассчитать сечение железобетонной балки рекомендуется доверить специалистам, знающим сопромат и имеющим опыт.

Стоимость и цена железобетонных балок

Стоимость железобетонных балок зависит от качества материала, а также от длины балки. Компании, которые реализуют такую продукцию, предлагают своим клиентам оптовые закупки данного строительного материала, что существенно понижает их стоимость. Приобретая железобетонные балки, можно воспользоваться услугой доставки выбранного материала для строительства. Часто в стоимость балок уже включена доставка вместе с погрузкой и ее разгрузкой. Уточнять цену такого стройматериала необходимо непосредственно перед приобретением.

ГОСТ и размеры

Не важно, где именно используются железобетонные балки. Важно, чтобы их размер полностью соответствовал ГОСТу. Именно поэтому будущая конструкция будет использоваться как надежный объект. Надо учитывать определенные стандарты, которые выдвигаются к такому строительному материалу. Длина железобетонных балок должна быть такой, чтобы их край не заходил на главную несущую стену. Нежелательно приобретать балки слишком длинных размеров. Их высота должна по ГОСТу составлять определенный процент от длины (5%). Ширина балки соотносится высоте в такой пропорции: 5 к 7. Оптимальным вариантом для железобетонных балок могут быть плиты перекрытия длиной в 6 метров при ширине 0,2 метра и высотой – 0,3 метра. Выбор железобетонных балок должен быть основан на типе сооружения: чердачное, цокольное или межэтажное.

Серия и маркировка

В настоящее время все железобетонные балки имеют свою маркировку и определенную серию, что в обязательном порядке зависит от ГОСТа. Так, в строительстве часто используются прямоугольные профили, которые имеют маркировку в виде буквы Р. Однопотолочные железобетонные балки будут иметь другую маркировку с использование двух букв – РО. Двухпотолочные балки имеют маркировку – РД. Маркировка в виде РБ говорит о беспотолочном применении железобетонных балок. Маркировка железобетонных балок, которые используют для создания балкона, состоит из символов РКП. К дополнительным характеристикам, которые могут указываться в обозначении железобетонной балки, относят конструктивные особенности, устойчивость к внешней среде, сейсмоустойчивость.

Основные характеристики

Современные железобетонные балки имеют свои отличительные особенности, которые основаны на типе изделия, его форме, а также на размере. На сегодняшний день в строительстве пользуются популярностью балки из железобетона стропильного типа, фундаментального плана. Ж/б балки огнестойкие, долговечные, практичные, легки в монтаже.

Виды и типы железобетонных балок

Классификация ж/б балок осуществляется на основании таких критериев: шаг колонн, ширина пролетов, тип здания. Балки существуют прямоугольные, трапециевидные, тавровые, двутавровые и полые. Большим спросом в строительстве пользуются межэтажные железобетонные балки и тавровые. При установке межэтажных балок нагрузка равномерно распределяется на плиты перекрытия, обеспечивая тем самым ровную поверхность. Желательно для таких балок выбирать прямоугольную форму изделия.

При выборе тавровых балок лучше всего делать плоскую или скатную кровлю. Это позволит в результате получить надежность, практичность и длительность в эксплуатации всего сооружения. Качественные двутавровые железобетонные балки можно купить в специализированных магазинах или на складах. Балки для плит перекрытия могут быть различного вида. В строительстве больших промышленных предприятий применяются прямоугольные балки или в виде трапеции. Такая форма позволяет без особых сложностей закрепить плиту перекрытия, обеспечив при этом надежность всей конструкции.

Монтаж и установка железобетонных балок

Монтаж и установка железобетонных балок – работа, с которой отлично справляются специалисты. Ведь они знают особенности сооружения зданий с использованием конкретных строительных материалов. Подготовка к монтажу заключается в нанесении с помощью краски осевых рисок и очистке закладных деталей. Обычно их монтаж осуществляется способом «на весу» с использование кранов. Поднимают железобетонные балки за монтажные петли с помощью обычных строп или же при помощи «удавки», которая делается с двух сторон балки. Размер строп выбирается в зависимости от длины балки. Ж/б балки закрепляют к подстропильным балкам и колоннам. За счет правильного монтажа несущих балок можно добиться прочности конструкции. Устанавливая железобетонные балки, необходимо помнить о том, что вся конструкция должна быть достаточно прочной, огнестойкой, практичной, долговечной.

деревянные двутавровые и железобетонные виды.Технические требования к металлическим и бетонным балкам, их монтаж

Строительство домов обычно ассоциируется со стенами, потолком и крышей, с фундаментом. Но все эти и прочие составные части не смогут нормально функционировать без балок перекрытия, поэтому им следует уделить повышенное внимание даже в частном строительстве.

Что это?

Знание устройства балки перекрытия и ее целевого назначения очень важно. Без учета подобных моментов совершенно невозможно построить дом выше одного этажа. Необходимость балок перекрытий нельзя ставить под сомнение. Общеизвестно, что на потолки вешают люстры и крепят декоративные конструкции, а по полу верхних этажей ходят люди, не говоря уже о нагрузке, создаваемой мебелью и бытовой техникой, а также другим имуществом.

Это все не может быть удержано строительными конструкциями, если не будет балок перекрытия. Они играют роль своеобразного особо прочного скелета, связывающего разные по высоте ярусы. Вплоть до конца XIX века единственным вариантом организации такого скелета были деревянные и металлические конструкции.

Сейчас для этой цели широко используется железобетон. Выкладка балок при строительстве должна производиться со скрупулезной тщательностью даже в том случае, если сооружают частный дом или дачу. Ничтожные с виду перекосы могут привести к обрушению всех конструкций. Разумеется, необходимы и точные расчеты. Давно уже никто не полагается всерьез на глазомер и интуицию строителей.

Достоинства и недостатки

Однако технологии не стоят на месте. Рано или поздно возникает вопрос, нельзя ли обойтись без балок, упростить строительство. В результате технического поиска были созданы так называемые безбалочные перекрытия. Самый частый вариант подобной конструкции – выложенные последовательно однотипные плиты и панели либо плита монолитного исполнения. Они отличаются:

  • высокой крепостью;
  • стойкостью к огню;
  • изначальной заводской готовностью;
  • повышенной технологичностью.

Но не стоит полагать, что по этим показателям балки сильно уступают безбалочным конструкциям – при грамотной работе разница невелика. Более того, безбалочные плиты весьма трудно и дорого перевозить, загружать и разгружать. Потребитель оказывается привязанным к их стандартным габаритам при подборе величины пролета. Но есть и плюс: монолитная бетонная поверхность, залитая непосредственно на объекте, обычно отличается лучшим качеством.

Виды

Для частного строительства особого смысла нет отказываться от балок перекрытия. Другое дело, какими конкретно они будут. Широкое распространение получили железобетонные конструкции. Они позволяют эффективно распределить нагрузки, создаваемые полом верхнего этажа на несущие элементы. Железобетон весьма крепок и устойчив. Но эти достоинства сильно омрачаются большой массой и сложностью монтажных работ. В большинстве случаев не получится обойтись без специальной техники, а она существенно удорожает возведение любой постройки.

По этой причине балки из железобетона применяют в основном там, где нагрузки заведомо окажутся очень высокими:

  • в транспортных объектах;
  • в многоквартирных домах;
  • в крупной промышленности;
  • в офисных зданиях;
  • в спортивных сооружениях.

У железобетонных балок может различаться сечение (общая величина и форма). В зависимости от метода изготовления выделяются следующие изделия:

  • сборный железобетон, изготавливаемый на заводе;
  • балки, подготавливаемые на самой строительной площадке;
  • сборно-монолитные изделия (объединяют два прежних формата).

Деревянные двутавровые балки считаются легкой и весьма прочной конструкцией. Такое изделие считается инновационным, но только в нашей стране, ведь за границей подобные конструкции вполне привычны. Важнейшим достоинством деревянного двутавра является простота изготовления – сделать его можно даже дома без применения сложных инструментов. Внешний вид не совсем привычен для строителей, так как перегородки очень тонкие.

Однако инженеры смогли, используя законы физики, повысить прочность изделий до максимума. Сверху балка работает на изгиб, а снизу принимает растяжение. Специалисты особое внимание уделяют строгости геометрии двутавровых элементов. Благодаря этому последующий монтаж напольного покрытия или потолочных конструкций многократно упрощается. Дополнительно сокращаются общие расходы на строительство.

Довольно широкое распространение получили металлические балки перекрытий. Причина проста: металл доступен и отличается большой крепостью. В основном для изготовления конструкции используется качественная сталь. Важно знать, что в очень массивных домах, где нагрузка довольно велика, из стали формируют двутавр. Он позволяет максимально однородно распределить нагрузку.

Внимание следует уделить так называемым номерам балок, которые обозначают размер. Например, номер 10 можно использовать только как направляющий, а вот 16 – это уже полноценная опора. Наряду со сталью широкое распространение получил и алюминий. Он весьма устойчив к вредным химическим воздействиям, однако хуже, чем сталь, переносит механические воздействия.

По этой причине индустриальные постройки в основном подразумевают использование стальных балок. Частное же домостроение чаще всего ведется с помощью алюминиевых конструкций. Дело не только в легкости материала, но и в отсутствии необходимости делать специальную антикоррозийную обработку. Если ни металлические, ни бетонные балки не устраивают владельца по какой-либо причине, то стоит присмотреться к клееным конструкциям. Это проверенная временем разновидность балочных элементов.

В основном цельносклеенный блок выполняется из ели, кедра, сосны или лиственницы. Последний вариант является самым прочным и наиболее устойчивым к внешним воздействиям. Однако он весит намного больше, чем его аналоги. Склеивание древесины оказывается куда привлекательнее использования монолитного массива. Прежде чем начать склеивать, любой дефектный участок удаляется, поэтому конструкция оказывается прочнее и стабильнее.

К тому же клееные балки соответствуют требованиям высокотехнологичного строительства, так как изделия обрабатываются на высокоточных механизмах. Исключается деформация и растрескивание в процессе транспортировки и хранения. Мало того, качественный клееный блок сохранит свои габариты в течение штатного периода использования. Огнестойкость клееной древесины заметно больше, чем у массивных элементов.

Декоративные свойства у нее довольно велики. Внимания заслуживает, впрочем, и применение сборно-монолитного перекрытия. В большинстве случаев у них есть частые ребра. Обычно для изготовления перекрытий применяют легкие балки из железобетона.

Их образует каркас из стальной арматуры. Это пространственное изделие опирается на железобетонную прямоугольную балку. Также используются блоки, содержащие пустоту, куда заливается монолитный бетон. Пустотный блок выполняется из следующих вариантов:

  • специальной керамики;
  • газосиликата;
  • полистиролбетона;
  • чистого бетона.

Преимуществом сборно-монолитных решений является отличная звукоизоляция и теплозащита. Проложенные внутри каналы позволяют без особых трудностей расположить любые коммуникации. Еще одним достоинством описываемого решения является то, что оно может использоваться в самостоятельном строительстве. Часторебристые сборно-монолитные перекрытия:

  • легче пустотных плит;
  • позволяют отказаться от использования стяжки под пол;
  • позволяют не использовать кран;
  • помогут накрыть сложные помещения с эркерами, выступами;
  • применимы в наиболее труднодоступных участках;
  • оказываются дешевле пустотного и монолитного железобетона;
  • переносят нагрузку до 1 тыс. кг на 1 кв. м.;
  • позволяют создавать мощные несущие перемычки.

Тавровые балки из стальных горячекатаных сплавов в плане напоминают букву «Т». Важно знать, что недостатком этих конструкций является малая прочность. Их применяют преимущественно в легких сооружениях, например, таких как лестница, подвал, теплица, гаражи. Даже в обычном жилом доме тавровая балка не пригодна для формирования несущих перекрытий. По этой причине на практике гораздо лучше применять OSB.

Такое сокращение обозначает деревянный двутавр. Ориентированная стружечная плита отлично подойдет и для каркасных, и для блочных, и для деревянных домов. Также она используется и в кирпичных постройках. Важно знать, что OSB окажется оптимальным выбором, если длина стропил превышает 5 м. Поставленная на нее крыша будет стабильно использоваться много лет, а общая стоимость конструкции приятно порадует владельца.

Наибольшая длина пролета достигает 12 м. Современные технологические решения позволяют гарантировать соблюдение проектной геометрии. Работа с балками OSB возможна в любой сезон. Внутри можно проложить различные инженерные коммуникации. Судя по оценкам специалистов, монтировать подобные изделия в 5 или даже 10 раз менее трудоемко, чем железобетонный монолит.

Для межэтажных пролетов более 6 м применяются только двутавровые балки из бруса категории LVL, при этом стыковка брусков с помощью клея не производится. Отпадает потребность проводить «мокрые» работы. Лучшее сырье – хвойные породы. Что касается балок из газобетона, то они считаются весьма экономичным и относительно удобным в работе решением.

Газобетон надежен и прочен, отлично переносит колебания температуры. Гарантируется перенос всех принимаемых нагрузок на фундамент и несущие стены. Судя по отзывам, газобетонные элементы помогают предотвратить сильные шумы, повышают они и качество теплоизоляции. А вот деревянные межэтажные перекрытия в газобетонном доме использовать вряд ли разумно по нескольким причинам:

  • наибольшая длина пролета между несущими стенами – максимум 6 м;
  • придется использовать антисептики и антипирены;
  • лимитировано расстояние, разделяющее смежные балки.

В числе инновационных конструкций заслуживают внимания композитные балки перекрытия. Они создаются на основе стеклопластика, из которого в последнее время производится множество разнородных продуктов. Область применения стеклопластиковых балок примерно та же, что и у металлических аналогов, при этом общая масса в 4 или 5 раз ниже.

Такие изделия делают многие российские компании. Пригодны они и для чердачного помещения.

Сдвоенные с проставками балки используются в двухэтажных жилых домах из керамзитобетонных блоков. Обычно для этого применяются спаренные доски величиной 1,5х0,5 м. Чтобы исключить скрипы, доски пробиваются гвоздями либо затягиваются саморезами. Шаг балок при этом должен быть 0,6 м при условии применения обычных утеплителей. Металлодеревянные балки считаются универсальным решением.

Гармонично объединяется крепость металла и относительная легкость дерева. Подобная конструкция обеспечивает быстрое и не слишком затратное строительство. Экономятся ресурсы, а вместе с тем и деньги. Исключается появление отходов. Контурные балки можно применять в самых разных случаях, но это решение уже потребует особо тщательных расчетов.

Технические требования

Для балки очень важен такой показатель, как максимальная длина без опор. Простейший способ определить его – воспользоваться онлайн-калькулятором. Во внимание принимаются:

  • размеры пролетов;
  • способы закрепления конструкций;
  • величина нагрузки согласно проекту.

Важно знать, что для определения шага и сечения балок используются специальные таблицы. При подборе несущих участков учитывается их толщина: в деревянном доме она составляет от 0,1 до 0,2 м. Определяя длину балок, кроме расстояния, разделяющего стены, добавляются 0,2-0,25 м на двустороннее опирание. Простая деревянная балка в длину может составлять до 6 м. При изготовлении из клееного дерева этот показатель вырастает до 9 м.

Подбор перекрытий для каркасного дома куда сложнее, чем для деревянного жилища. Дело в том, что ошибки могут оказаться намного серьезнее. Строители, не имеющие опыта или работающие непрофессионально, могут совершить немало промахов. Необходимую информацию можно почерпнуть из СП 31-105-2002. Независимо от массы давящей нагрузки, категорически нельзя использовать сырую древесину, так как иначе можно столкнуться с трещинами. Дерево придется обязательно обеззараживать и обрабатывать смесями, препятствующими возгоранию.

Балки должны крепиться на верхние обвязки несущих стен или на прогоны. Нельзя уменьшать сечение элементов, запиливая вырез, чтобы стыковать изделия с обрезкой. Стальные опоры балок должны по высоте совпадать с самими балками. И металлические, и бетонные балки:

  • не должны иметь ржавых и жирных пятен;
  • соответствуют требованиям ГОСТ по отклонениям от плоскостности, прямолинейности;
  • соответствуют эталонам отделки;
  • содержат материал с определенной прочностью на сжатие.

Расчет

Ниже представлен простой пример расчета деревянных балок. Плотность хвойной древесины для обычных помещений должна составлять 500 кг. Во влажной комнате и в открытых уличных постройках этот показатель равен 600 кг. Устойчивость к продольной нагрузке составляет 10 тыс. мегапаскалей, а к поперечной – примерно в 50 раз меньше.

Расчетная нагрузка определяется путем умножения нормативного показателя на коэффициенты надежности.

Проверка прочности балки производится по максимальному изгибающему моменту. Для этого нужно разделить напряжение на рассчитанный момент сопротивления. Должно получиться не менее 13 МПа. Для отбора сечения ориентируются на необходимый момент сопротивления. Важно знать, что, например, в случае деревянного дома, не говоря уже о более сложных конструкциях, лучше поручить все вычисления профессионалам.

Монтаж

Плиты кладут обычно на металлические балки поверх цементного слоя. Металлические или бетонные балки длиной 5-7,5 м требуют армирования стальной проволокой 0,02 м диаметром. Она кладется в середине пролета. Если сам пролет имеет длину 7,6-9 м, то армирование проводится через каждые 2,5-3 м. Чем шире пролет, тем выше должны быть стальные балки. Деревянные конструкции используются по 1 шт. на 1 кв. м.

Для металлических сооружений этот показатель составляет 1 шт. на 2 кв. м. Чтобы упростить фиксацию опалубки, применяются телескопические стойки. При использовании деревянной опалубки необходимо исключать отсутствие щелей. Монтаж плитного перекрытия на балки из металла гораздо проще, чем на бетонное или кирпичное основание.

Стоит отказаться от металлической балки, если конструкция должна опираться на невысокую кирпичную стену, так как это слишком дорого. Кроме того, можно спровоцировать растрескивание стены. В большинстве случаев перегородки опираются на несущие каркасы. Сборные железобетонные плиты преимущественно монтируются на металлический двутавр.

О том, как правильно установить деревянную балку перекрытия, смотрите в следующем видео.

Защемление плиты перекрытия в стене

Сразу скажу, что далее будут рассматриваться только однопролетные балки. Для многопролетных неразрезных балок с равными пролетами промежуточные опоры в первом приближении могут рассматриваться как жесткие защемления однопролетных балок.

Чтобы определить, как более правильно рассматривать плиту перекрытия:

а) как однопролетную безконсольную балку,

б) как однопролетную балку с консолями

или в) как жестко защемленную балку:

Рисунок 549.1. Возможные расчетные схемы для плиты с опорами на стены: а) безконсольная балка на шарнирных опорах, б) балка с двумя консолями, в) жесткозащемленная балка

следует учесть несколько факторов:

1. Соотношение длины опорного участка к высоте балки

Как правило на первом этапе расчета любая балка рассматривается как некий стержень, высота и ширина поперечного сечения которого пренебрежимо малы по сравнению с длиной. Но в данном случае при определении расчетной схемы высота балки имеет большое значение.

Если длина опорного участка

lоп меньше 1/2÷2/3 высоты сечения балки h, то такая балка может рассматриваться как безконсольная однопролетная балка на шарнирных опорах.

Так как при таких параметрах на опорном участке мы имеем дело уже не со стержнем, а с массивным телом. А в массивном теле напряжения распределяются не так, как в стержне (или пластине). Кроме того, такое соотношение параметров явно свидетельствует о том, что длина опорных участков значительно меньше длины пролета.

2. Соотношение длины опорного участка к толщине стены

Когда плиты опираются не на всю толщину стены, а именно так чаще всего и бывает, то при расчетах это следует учитывать.

Если длина опорного участка 

lоп меньше 1/5÷1/3 толщины стены, то такая балка может рассматриваться как безконсольная однопролетная балка на шарнирных опорах.

Так как при таких параметрах на плиту будет во-первых передаваться не вся нагрузка от вышележащей стены, а только 1/3-1/5 часть. А во-вторых, в результате перераспределения напряжений в материале стены, пластических деформаций или даже частичного разрушения материала стены эта нагрузка может быть еще меньше.

3. Соотношение нагрузки от вышележащей стены к нагрузке на плиту

В малоэтажном частном строительстве, когда имеется всего 2 этажа и соответственно 3 перекрытия, нагрузка от вышележащей стены очень сильно зависит от того, какое именно перекрытие рассматривается.

Так нагрузка от вышележащей стены на перекрытие над 2 этажом будет минимальной. Нагрузка на перекрытие между 1 и 2 этажом от вышележащей стены будет больше, а ее значение зависит от различных факторов, которые будут рассмотрены ниже. Максимальная нагрузка от вышележащей стены будет на перекрытие между подвалом и 1 этажом (или перекрытие по ленточному фундаменту).

Таким образом для плит перекрытий между 2 этажом и чердаком ситуацию возможного защемления плиты в стене в большинстве случаев можно вообще не рассматривать.

Для плит перекрытий между 1 и 2 этажом такая ситуация возможна. Для плит перекрытий под 1 этажом такая ситуация наиболее вероятна.

4. Соотношение модулей упругости материалов плиты и стены

Если модуль упругости материала плиты больше или равен модулю упругости материала стены, то вероятность защемления плиты достаточно высока. Если модуль упругости материала плиты меньше модуля упругости материала стены, то вероятность защемления плиты в стене значительно меньше.

Для наглядности рассмотрим следующий, очень условный пример, когда модули упругости материала стены и плиты примерно одинаковы:

Рисунок 549.2. Возможные варианты нагрузки на плиту от вышележащей наружной стены, которые могут привести к частичному или полному защемлению.

Сразу скажу на данном рисунке показаны далеко не все возможные варианты, а лишь очень малая их часть и только для готовых плит перекрытия, а не монолитных, изготавливаемых непосредственно в процессе строительства дома.

Для монолитных плиты распределение напряжений на опорной площадке будет зависеть от различных факторов, в частности от прогибов опалубки в процессе монтажа. Тем не менее напряжения, возникающие от веса вышележащей стены, можно принимать такими же. Кроме того не учтено возможное перераспределение напряжений в материале стены под действием нагрузок, приложенных с эксцентриситетом (например от плит вышележащих перекрытий). Но продолжим.

а) После монтажа плиты перекрытия на существующую стену (рисунок 549.2.а)) в материале стены на опорной площадке и в материале плиты на опорном участке будут действовать сжимающие нормальные напряжения. В данном случае мы рассматриваем общую ситуацию, поэтому точное значение напряжений нас не интересует, пусть это будут напряжения, равные 0.5σ.

Примечание: так как плита под действием собственного веса уже может иметь некоторый прогиб (а может и не иметь или даже наоборот иметь некоторый строительный подъем, если в плите использована предварительно напряженная арматура), то для упрощения восприятия начальный угол наклона поперечного сечения плиты не показан. К тому же в любом случае при монтаже готовой плиты напряжения под опорным участком плиты будут распределены равномерно при отсутствии других значительных нагрузок на плиту в процессе монтажа.

б) После того, как будет сделана стена над плитой перекрытия, в материале плиты на опорном участке и в материале стены на опорной площадке возникнут дополнительные сжимающие напряжения. На рисунке 549.2.б) показан вариант, когда эти дополнительные сжимающие напряжения равны напряжениям возникшим в процессе монтажа плиты, пусть это тоже будут напряжения равные 0.5 σ. На лицо вроде бы явное защемление на опоре, но не будем торопиться с выводами и посмотрим, что происходит после того когда к плите приложена нагрузка.

Примечание: Вообще-то подобная ситуация наиболее вероятна для плит с относительно длинным опорным участком, длина которого сопоставима с шириной стены. Чем меньше длина опорного участка, тем больше вероятность неравномерного распределения напряжений от вышележащей стены (рассмотрение стены как стойки с шарнирными опорами или жестким защемлением на опорах и соответствующим перераспределением напряжений). Причем это перераспределение будет таким, что минимальное значение напряжений будет в начале опорного участка плиты.

1.а) Если нагрузка на плиту в процессе эксплуатации будет в 1.5 раза больше нагрузки от собственного веса плиты, то напряжения под и над опорным участком плиты распределятся примерно таким образом, как показано на рисунке 549.2.1.а) при соответствующей длине опорного участка. Как видим в этом случае ни о каком защемлении не может быть и речи. Это же можно сказать и о случаях, когда нагрузка на плиту будет еще больше. 

При этом, чем меньше длина опорного участка плиты, тем больше вероятность того, что никакого защемления в стене не будет, однако при этом увеличивается вероятность пластических деформаций в материале стены на опорной площадке, как это показано на рисунке 549.2.1.б). И чем меньше длина опорного участка, тем больше вероятность не только пластических деформаций, но и частичного разрушения материала стены, как это показано на рисунке 549.2.1.в). На этих рисунках проиллюстрирована ситуация, когда предел прочности материала стены не превышает 2σ. Напряжения в материале плиты на опорных участках для упрощения восприятия на данных рисунках не показаны.

В целом для вариантов, показанных на рисунках 549.2.1.а) - в), наиболее соответствующей будет расчетная схема, показанная на рисунке 549.1.а). 

2.а) Если нагрузка на плиту в процессе эксплуатации будет например в 2 раза меньше нагрузки от собственного веса плиты, то при соответствующей длине опорного участка плиты может возникнуть ситуация, показанная на рисунке 549.2.2.а).

В этом случае для приближенных расчетов можно воспользоваться расчетной схемой, показанной на рисунке 549.1.б).

Примечание: чем меньше длина опорного участка, тем больше вероятность пластических деформаций в материале стены над опорным участком плиты в месте повышенных напряжений из-за их неравномерного распределения. Это место на рисунке показано красной стрелкой. Кроме того сами по себе деформации плиты еще не означают значительного изменения положения нейтральной оси балки - плиты.

2.б) При увеличении длины опорного участка плиты возможна ситуация, показанная на рисунке 549.2.2.б). В данном случае уже можно вести речь о частичном защемлении.

В этом случае для приближенных расчетов также можно воспользоваться расчетной схемой, показанной на рисунке 549.1.б).

В этом случае также увеличивается риск пластических деформаций под опорным участком плиты.

2.в) Если длина опорного участка значительна, то при определенных условиях может возникнуть ситуация, показанная на рисунке 549.2.2.в).

В этом случае можно пользоваться расчетной схемой показанной на рисунке 549.1.в).

Конечно же при этом в свою очередь требуется сначала определить длину l'.

Как видим, возможных вариантов расчета плиты, точнее действующих на нее нагрузок, очень много. И при таких расчетах следует учитывать влияние множества факторов. В связи с этим возникает вполне логичный вопрос: как поступить человеку, задумавшему построить свой дом в одном экземпляре, к тому же собирающемуся использовать монолитные плиты перекрытия и вообще занимающемуся расчетами первый и последний раз в жизни?

Ответ на данный вопрос будет предельно прост:

В целом плиту перекрытия можно рассчитывать как балку на шарнирных опорах (или плиту опертую по контуру). При этом, если длина опорного участка плиты значительно больше высоты плиты, то в верхней зоне сечения плиты заложить арматуру, исходя из предположения, что на опоре может возникнуть жесткое защемление вышележащей стеной.

Возможно это приведет к некоторому перерасходу материалов (в данном случае арматуры), однако более-менее точный расчет такой плиты может отнять достаточно много времени или денег. По сравнению с этими расходами траты на дополнительную арматуру могут выглядеть смехотворными.

Применение двутавровых балок в перекрытиях

Стальной двутавр – вид фасонного проката с поперечным сечением Н-образной формы, часто применяемый в качестве несущих балок под перекрытия в зданиях из монолитного бетона, кирпича, блоков и панелей. Для эксплуатации в стандартных условиях используют прокат, произведенный из углеродистой стали типа Ст3, для строительства в холодных регионах – из низколегированной типа 09Г2С.

Преимущества и недостатки использования двутавровой балки при устройстве перекрытий

Использование двутавра в качестве несущей балки под перекрытие обеспечивает следующие преимущества:

  • сочетание высокой несущей способности и меньшей массы погонного метра, по сравнению с массой полнотелого проката с квадратным или прямоугольным профилем;
  • длительный эксплуатационный период при условии антикоррозионной обработки;
  • ассортимент типоразмеров, позволяющий выбрать подходящий вариант для каждого случая.

Минусы устройства перекрытий с использованием металлического двутавра – это трудоемкость работ по монтажу металлоизделий, необходимость в сложных инженерных расчетах для определения оптимального номера профиля, коррозионное разрушение при отсутствии надежного антикоррозионного покрытия. С увеличением длины пролета несущая способность этих металлоизделий существенно снижается.

Виды двутавра по сечению и способу производства

Выпускаются двутавровые балки, изготовленные горячей прокаткой или сваркой. Горячекатаные изделия изготавливают с уклоном внутренних граней полок (ГОСТ 8239-89) и с параллельными внутренними гранями полок (ГОСТ 26020-83 или СТО АСЧМ 20-93).

Горячекатаный с уклоном внутренних граней

Этот вид металлопродукции считается классическим вариантом для использования в строительстве. Уклон граней составляет 6-12%. В маркировке продукции указывается ее номер, равный высоте стенки в сантиметрах.

С параллельными гранями полок

В обозначении этой металлопродукции указывается номер и тип профиля, а также цифра от 1 до 5. Чем больше последняя цифра, тем массивней номер.

Виды профиля:

  • Нормальный, обозначается буквой «Б».
  • Широкополочный, «Ш». Для него характерна увеличенная ширина полок.
  • Колонный, «К». Это самый массивный вид этого фасонного проката. Используется в основном при сооружении колонн.

Сварной

Этот вид в определенных случаях является экономически более рациональным вариантом, по сравнению с горячекатаной продукцией. В зависимости от инженерной задачи, такое металлоизделие изготавливается с переменным сечением, из двух или более марок стали, с вырезами и окнами, снижающими массу погонного метра. Сварная двутавровая балка может иметь полки разной толщины и ширины, усиливаться ребрами жесткости. Использование сварной металлопродукции, часто изготавливаемой в соответствии с индивидуальными чертежами и расчетами, позволяет реализовывать самые сложные архитектурные проекты.

Особенности расчета двутавровой балки для устройства перекрытий

Применение проката Н-образного профиля для усиления перекрытий требует проведения инженерных расчетов. В простых случаях это можно сделать самостоятельно с помощью онлайн-калькулятора.

При определении требуемого номера и типа профиля двутавра, предназначенного для усиления перекрытий, потребуются следующие исходные данные.

Длина пролета

Расстояние между стенами с учетом их толщины.

Схема опирания двутавровой балки и распределения нагрузок

Для удобства проведения расчетов создано несколько типовых схем крепления балки и сосредоточения нагрузок, основные из них:

  • две опоры и равномерно распределенные силы;
  • две опоры, одна или две сосредоточенные силы;
  • консоль с одной сосредоточенной силой или равномерно распределенными силами.

Действующие нагрузки

Все усилия, действующие на двутавр, на котором монтируется плита перекрытия, разделяют на следующие группы:

  • Постоянные.К ним относится сумма масс двутаврового профиля и перекрытия на 1м2. В упрощенном варианте эта величина равна 500 кг/м2 для бетонного перекрытия с цементно-песчаной стяжкой.
  • Временные.Складываются из полезных (определяются назначением объекта), кратковременных (например, снеговых), особых (в стандартных эксплуатационных условиях в расчет не принимаются).

Все нагрузки, действующие на перекрытия с двутавровыми металлическими балками, разделяют на нормативные, установленные СНиПами, и расчетные. Расчетные усилия равны нормативным, умноженным на коэффициент надежности. Этот коэффициент учитывает погрешности, допущенные при производстве металлопродукции и монтаже. Для металлоконструкций, изготавливаемых в производственных условиях, коэффициент запаса равен 1,1, на стройплощадке – 1,3.

После введения в онлайн-калькулятор всех данных и проведения расчетов выдается несколько вариантов профиля по типу и размеру. Для уверенности в прочности и долговечности строительной конструкции выбирают балку с наиболее массивным профилем из предложенных вариантов.

В сложных случаях – при большой длине пролетов, значительных нагрузках, в присутствии особых нагрузок (например, при строительстве в регионах с высокой сейсмической активностью) – требуется проведение подробных инженерных расчетов с привлечением специалистов.

Бетонирование перекрытий и балок | Технология бетона и изделий из него

Перекрытия (балки и плиты), монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонируют не ранее чем через 1—2 ч после бетонирования колонн и стен из-за необходимости первоначальной осадки уложенной в них бетонной смеси.

Балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий бетонируют, как правило, одновременно. Балки, арки и тому подобные конструкции при высоте более 80 см бетонируют отдельно от плит, устраивая рабочие швы на 2—3 см ниже уровня нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутов — на уровне низа вута плиты.

Для образования защитного слоя в балках и прогонах применяют специальные прокладки, изготовленные из цементного раствора, на которые устанавливают арматуру. Бетонщики по мере бетонирования слегка встряхивают арматуру при помощи металлических крючьев, следя при этом за тем, чтобы под арматурой образовался защитный слой бетона необходимой толщины.

В балки и прогоны бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 30—50 см в зависимости от типа применяемого вибратора. Если балки густо армированы, то при бетонировании применяют глубинные вибраторы типа ИВ-17. В прогонах и балках больших размеров бетонную смесь уплотняют вибраторами ИВ-25 или ИВ-59. В местах пересечения арматуры прогонов и балок при невозможности применения вибраторов бетонную смесь уплотняют штыкованием.

В плиты бетонную смесь укладывают по маячным рейкам, которые устанавливают на опалубке рядами через 2—2,5 м и прикрепляют к бобышкам, расположенным на опалубке. Верхнюю плоскость рейки располагают на уровне верха плиты. После снятия: реек и бобышек оставшиеся в плите углубления заполняют бетонной смесью.

Вибраторы для уплотнения бетонной смеси выбирают в зависимости от толщины плит и вида армирования.

Выбор вибраторов в зависимости от толщины плит и вида армирования
Толщина плит, мм Арматура Вибратор
до 120 двойная ИВ-2 или вибробрус
до 250 одиночная ИВ-2 или вибробрус
более 250 одиночная ИВ-17, ИВ-27 или ИВ-59
более 120 двойная ИВ-17, ИВ-27 или ИВ-59, а затем поверхностный ИВ-2

Выравнивают и заглаживают поверхность плиты затирочной машиной СО-64, а при малых объемах работ — правилом и гладилками.

Рабочий шов при бетонировании плоских плит можно устраивать в любом месте параллельно меньшей стороне плиты. При бетонировании ребристых перекрытий в направлении, параллельном второстепенным балкам, а также отдельных балок шов устраивают в пределах средней трети пролета балок, а при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам, — в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит.

Расположение рабочих швов при бетонировании ребристых перекрытий в направлении, параллельном второстепенным балкам (а) и главным балкам (б)

А-А — положение рабочего шва (стрелками показано направление бетонирования)

У опор рабочие швы устраивать нельзя, так как впоследствии в швах могут появиться трещины. В балках и плитах рабочие швы должны быть вертикальными, поэтому в намеченных местах перерыва бетонирования в плитах ставят рейки по толщине плиты, а в балках — щитки с вырезами для пропуска арматуры.

Температурные швы устраивают, устанавливая спаренные колонны или на консолях колонн. В последнем случае необходимо обеспечить свободное перемещение в шве балок перекрытия по консолям колонн в горизонтальной плоскости. Для этого на консолях колонн перед бетонированием балок укладывают металлические натертые и присыпанные графитом нижние опорные листы, на них — верхние опорные листы, а затем балку бетонируют.

  1. Бетоноведение
  2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
  3. Бетонные работы в зимних условиях
  4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
  5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
  6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
  7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

Плоские ребристые перекрытия Расчет и конструирование пан...

Расчет и конструирование панелей.

 

По форме поперечного сечения различает ребристые многопустотные и сплошные панели. Ребристые панели применяют преимущественно в промышленных зданиях. Ширина панелей 1.0…1.8м через 0.1м; высота сечения панелей 25…35см. Многопустотные панели, имеющие гладкие потолочные поверхности, применяют, главным образом, в гражданском строительстве. Наиболее распространены панели с круглыми пустотами шириной 1.4…2.4м через 0.1м, высотой сечения 20…24см. Панели с овальными  пустотами  менее  технологичны в изготовлении и в последнее время применяются редко.

 Сплошные панели могут быть однослойные и двухслойные с верхним слоем из легкого бетона; последние обладают высокими  теплоизоляционными свойствами, малой звукопроводностью и применяются в чердачных перекрытиях

 

 

Монолитные ребристые перекрытия с балочными плитами.

Монолитные ребристые перекрытия состоят из плит, второстепенных балок и главных балок, которые бетонируются вместе и представляют собой единую

 

конструкцию. Плита опирается на второстепенные балки, а второстепенные - на главные балки, опорами которых служат опоры и стены. Проектирование монолитного перекрытия включает в себя компоновку конструктивные схемы, расчет плит, второстепенных и главных балок и их конструкции. Главные балки располагаются параллельно продольным стенам, или перпендикулярно им и имеет пролет 1 =6…8м.

Пролет второстепенных балок 2 = 5…7м, плит  =1,5…3м. Перекрытия выполняют из бетона класса В15 и армируют арматурой класса Вр-1, В-1 и стержневой арматурой класса АI, АII, АIII.

 

Расчет и конструирование балочной плиты.

Различают  плиты монолитных перекрытий балочные и опертые по контуру. Балочные имеют отношение сторонL1/L2 >2; опертые по контуру L1/L2 £2. Балочные плиты работают в одном более коротком направлении. В другом (длинном) направлении изгибающие моменты так малы, что ими можно пренебречь. В плитах, опертых по контуру, необходимо учитывать изгиб в обоих направлениях. В ребристых направлениях более часто встречаются балочные плиты. Для расчета таких плит выделяют полосу шириной 1м и рассматривают её как неразрезную балку, опертую на второстепенные балки и наружные стены. Расчет плиты производят с учетом перераспределения усилий, при этом в целях упрощения конструирования принимают: в первом пролете и на первой промежуточной опоре В средних пролетах и на средних опорах  Расчетное значение средних пролетов принимают равным расстоянию между гранями второстепенных балок ,крайних пролетов(при свободном отпирании одного конца плиты на стену)- расстоянию и гранью ребра балки  и осью опоры на стене  . Площадь арматуры в расчётных сечениях определяют как для прямоугольного сечения шириной в =100см и высотой 

 

 

Армирование многопролетных балочных плит осуществляют, как правило, рулонными сетками при этом принимают непрерывное армирование рулонными сетками с продольной рабочей арматурой (¯ £5мм) и раздельное армирование плоскими или рулонными сетками с поперечной рабочей арматурой. При непрерывном армировании основную арматуру с площадью Аs подбирают по моменту , а в первом пролете и над первой опорой устанавливают дополнительную арматуру Аs подбирая по моменту

  . M=.

Расчёт и конструирование второстепенной балки.

Второстепенную балку рассчитывают как не разрезную конструкцию, опирающуюся на  главные балки и наружные стены, на равномерно распределённую нагрузку(), передаваемую плитой с полосы вf, и нагрузку от сложить.  Массы g2 балки  = ;

Изгиб моментальной и поперечной силы при равных пролётах опередит по формулам: в первом пролёте М1=  ; на первой от края опоре Мв=  ; в остальных опорах и над пролётами М=  ; Qа=0.4; Qв= 0.6; на первой промышленной опоре справа и на всех остальных опорах: Qвч=: где …-расчетный пролет второстепенной балки, принимаемый равным расстоянию в свету м. главными балками, отпирании на наружные стены- расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки.

1.     Плита

2.     Второстепенная балка

3.     Главная балка

4.     Колонна

Размеры сечения уточняют по моменту на первой промежуточной опоре, принимая  , тогда  . Затем унифицируют размеры и подбирают рабочую арматуру в расчётную норму сечения: в первом и средних пролетах- как для такого сечения, на первый промежуточный и средних опорах- как для прямоугольного шириной в.  На действие отрицательных мом-ба в средних пролётах расчёт ведут как для прямоугольного сечения. Расчет поперечного сечения выполняют как для прямоугольного сечения. Расчет поперечного сечения выполняют для 3-х наклоненных сечений: у крайней свободной опоры(на QA) и у первой промежуточной опоры  слева и справа(на Qb.l и QB.ч). Второстепенные балки армируют в пролете плоскими сварными каркасами, а на промежуточных пролетах- двумя одинаковыми рулонными сетками с поперечной рабочей арматуры, раскатываемыми над главными балками. В целях экономии арматуры надопорные сетки смещаются одна относительно другой.

 

 

Расчет и конструирование главных балок

На главную балку передаются постоянные и временные сосредоточенные нагрузки от второстепенных балок, равные их опорным реакциям. Кроме того учитывается собственная масса главной балки.

В расчетном отношении главная балка монолитного ребристого перекрытия рассматривается как нарезная, загруженная сосредоточенными грузами.

Размеры сечения главной балки уточняют по моменту у грани колонны, тогда  6………8)

, так как над главными балками располагается арматура плиты и сеток второстепенных балок.

Расчетное сечение главных балок принимают в полете- тавровое на опоре прямоугольного(так как на опоре возникает изгибистый момент вверху, следовательно эта зона растянута, а бетон на растяжках не работает и полка тавричного сечения в расчете не учитывается).

В пролете главную балку армируют 2…3 плоскими каркасами, соединенными перед установкой в пространственных каркасах при наличии 3-го каркаса его обычно не доводят до грани опоры, обрывая в соответствии с опорой моментов. На опоре главная балка армируется двумя самостоятельными каркасами и рабочей арматурой вверху. На главную балку нагрузка от второстепенной балки передается через сжатую зону последней. Эта нагрузка воспринимается поперечной арматурой главной балки, а при необходимости составятся дополнительные сетки.

Монолитные ребристые перекрытия с плитами, опертыми по контуру.

 

Существуют два вида таких перекрытий. В перекрытиях первого вида балки располагаются по осям колонн, шаг которых 4…6м. балки имеют одинаковую высоту поперечных сечений. Соотношение сторон 1…1,5. Перекрытия 2-го типа, называемые клеонными, отличаются более частым расположением балок, отсутствием промежуточных колонн и малыми размерами плит, не превышающими 2м. Перекрытия с плитами, опертыми по контуру, менее экономичны, чем с балочными плитами, при той же сетке колонн, но эстетически они выгладят лучше и применяются для перекрытия зданий общественного назначения: залов… Плита опертая по контуру, работает в 2-х направлениях и армируется связанными сетками, укладываемыми в пролете по низу, а у опор(над балками)- поверху, при пролётах плиты более 2,5м применяют раздельное армирование.

Нижнюю арматуру выполняют из двух сеток с одинаковойплощадью сечения рабочей арматуры в каждом направлении. В целях экономии каждая сетка доводится ло опор, а другая размещается в средней части и не доводится до опор на расстоянии 1/4L1, если плита примыкает к балке, или на 1/8 L1, при свободном отпирании плиты.

Верхняя арматура плиты(над балками) выполняется в виде сеток, у которых рабочие стержни располагаются в направлении, перпендикулярном балке, и заходят в пролёты через один на расстоянии 1/4L1 и 1/6L1.

Вопросы для самопроверки.

1)    Какая конструкция называется балкой?

2)    Какая конструкция называется плитой?

3)    Какие плиты называются балочными? Какие плиты называются опертыми по контуру?

4)    Начертите схему балочной клетки.

5)    Чему равен пролет главных балок?

6)    Чему равен пролет второстепенных балок?

7)    Чему равен пролет плиты?

8)    Чему равна толщина перекрытия?

9)    Из каких составляющих складывается нагрузка на плиту?

10)           Что такое постоянная нагрузка? Как получить нагрузку на 1м2 плиты и пола?

11)           Чему равна грузовая площадь при расчёте плиты?

12)           В каком направлении возникает изгибающий момент при расчёте плиты?

13)           Расчётная схема балочной плиты?

14)           Начертите эпюру изгибающих моментов при наличии балочной плиты?

15)           Выполняют ли расчет прочности по наклонному сечению для плит?  Почему?

16)           Как определить площадь продольной арматуры для плиты? (по изгибающему моменту как для прямоугольного сечения шириной 100см и высотой h? по двум моментам среднего и первого пролета).

17)           Покажите армирование плиты . Чему равен % армирование плит?

18)           Как определить изгибающие моменты второстепенных балок с равными пролётами?

19)           Как определить поперечные силы на плитах второстепенных балок?

20)           В каких сечениях подбирают рабочую арматуру второстепенных балок?

21)           Как передается нагрузка на главную балку?

22)           В каком направлении работают плиты, опертые по контуру?

23)           В чем заключается общий принцип проектирования панелей?

24)           Чему равна нагрузка на 1 м2 панели?

25)           Как определить грузовую площадь нагрузки на единицу длины панели?

26)           Как определить расчётный пролет панели?

Как произвести расчёт прочност

Что такое конструкция перекрытий, балок, колонн и опор?

🕑 Время чтения: 1 минута

Очевидно, что здания состоят из различных структурных элементов, таких как плиты, балки, колонны и опоры. Каждый из этих структурных элементов играет определенную роль в структуре. В этой статье представлены различные аспекты этих структурных элементов, например их функции, типы нагрузок, накладываемых на них, и механизм передачи нагрузки от одного элемента к другому.

Плиты Плита - важный структурный элемент, который предназначен для создания плоских и полезных поверхностей, таких как полы, крыши и потолки.Это горизонтальный структурный компонент с параллельными или близкими друг к другу верхней и нижней поверхностями. Чтобы узнать больше об оценке толщины плиты, нажмите здесь. Обычно плиты опираются на балки, колонны (бетонные или стальные), стены или землю. Глубина перекрытия из бетонной плиты очень мала по сравнению с его пролетом.

Рис.1: Железобетонная плита

Виды нагрузок на плиту Типы нагрузок, действующих на плиту, включают:
  1. Статическая нагрузка плиты
  2. Живая нагрузка
  3. Нагрузка на отделку пола
  4. Снеговая нагрузка на скат крыши
  5. Землетрясения

Механизм передачи нагрузки в плитах Передача сил от плиты к балкам происходит либо одним, либо двумя способами.Вся система полностью рассчитана на геометрические размеры плиты. Плиты могут поддерживаться только колоннами, в этом случае будет преобладать двустороннее действие. Если соотношение длинная сторона / короткая сторона

Рис. 2: Механизм распределения нагрузки от односторонней плиты к опорному элементу

Рис. 3: Механизм распределения нагрузки от плиты к балкам или другим опорным элементам

Рис. 4: Передача нагрузок от плиты на различные типы опорных элементов

Балки балка - горизонтальный элемент конструкции, выдерживающий вертикальные нагрузки, поперечные силы и изгибающие моменты.Нагрузки, приложенные к балке, вызывают силы реакции в точках опоры балки. Суммарный эффект всех сил, действующих на балку, заключается в создании поперечных сил и изгибающего момента внутри балки, которые, в свою очередь, вызывают внутренние напряжения, деформации и отклонения балки.

Рис.5: Железобетонная балка

Виды нагрузок на балки
  1. Собственный вес балки
  2. Собственная нагрузка включает точечную нагрузку, например, колонну, построенную на балке, распределенную нагрузку, например, установку плит на балку.
  3. Живая нагрузка
  4. Торсионная нагрузка

Механизм передачи нагрузки в балках Они передают нагрузки, приложенные по длине, к своим конечным точкам, где нагрузки передаются на колонны или любые другие опорные элементы конструкции.

Рис. 6: Передача нагрузок от балок на колонну

Колонны Колонна - это вертикальный элемент конструкции, который воспринимает нагрузки в основном при сжатии. Предполагается, что он является наиболее важным структурным элементом здания, поскольку безопасность здания зависит от прочности колонн.Это связано с тем, что отказ колонны вызовет прогрессирующее обрушение зданий, в то время как такое событие не произойдет при выходе из строя других элементов. Колонны передают вертикальные нагрузки от потолка, перекрытия, плиты крыши или от балки на пол или фундамент. Они также несут изгибающие моменты вокруг одной или обеих осей поперечного сечения.

Рис.7: Железобетонная колонна

Виды нагрузок на колонны
  1. Собственный вес колонны умножается на этажность
  2. Собственный вес балок на погонный метр
  3. Нагрузка на стены на погонный метр
  4. Общая нагрузка на плиту (статическая нагрузка + динамическая нагрузка + собственный вес)

Механизм передачи нагрузки в колонне Поскольку колонны поддерживаются фундаментом; нагрузка переместилась со всех компонентов на колонны.Затем он будет передаваться от колонны через шейки колонны, прилегающие к основанию, в виде осевой силы. Кроме того, колонны передают поперечные нагрузки на фундамент, когда такие нагрузки накладываются. Наконец, он передаст момент и сдвиг также на опору.

Рис. 8: Механизм передачи нагрузки с колонны на опору

Подножки Фундаменты - это структурные элементы, которые передают нагрузку всей надстройки на грунт под конструкцией.Опоры предназначены для передачи этих нагрузок на почву без превышения ее безопасной несущей способности. Таким образом, предотвращается чрезмерная осадка конструкции до допустимого предела, сводится к минимуму дифференциальная осадка и предотвращается скольжение и опрокидывание.

Рис.9: Железобетонная опора

Виды нагрузок на опоры
  1. Собственная нагрузка
    • Собственный вес элементов
    • Наложенные нагрузки, такие как отделка, перегородки, блочные работы, услуги.
  2. Живая нагрузка
  3. Ударная нагрузка
  4. Снежная нагрузка
  5. Ветровая нагрузка
  6. Сила землетрясения
  7. Давление на грунт
  8. Дождевые нагрузки
  9. Нагрузка жидкости

Механизм передачи нагрузки в основании Почва - это корневая опора основания. Все силы, которые соприкасаются с опорами, будут переданы на почву. Почва должна выдерживать эти нагрузки за счет аспекта, известного как несущая способность.Несущая способность меняется от одного типа грунта к другому, и это ключевой фактор при оценке размера опор.

Рис. 10: Передача нагрузок от элементов конструкции на землю через опору

Рис. 11: Рассеивание нагрузок на фундамент в подстилающем грунте

(PDF) Взаимодействие перекрытий и балок в односторонних системах перекрытия

123

   

  

    

1 ВВЕДЕНИЕ

Система перекрытия перекрытия-балка-балка, обычно используемая в железобетонных зданиях с ее нагрузкой.

Путь

представлен на рис. 1 (а), Nilson, 2011.Согласно McGuire, 1959, эта система

обычно используется с расстоянием между колоннами от 6 до 12 метров. Отношение длины панели к ширине обычно

превышает 1,5 согласно MacGregor and Wight, 2005.

Балки перекрытия обычно имеют пролет до 6 м, Callender, 1982, с глубиной примерно в два раза больше ширины,

и обычно расположены посередине. точки, в третьих точках или в точках четверти балок,

McGuire, 1959. Для более легких нагрузок промежуточные и глубокие балки могут быть исключены и односторонняя плита

должна поддерживаться широкими неглубокими балками, расположенными вдоль линии столбцов, как показано на рис. 1 (b),

McGuire, 1959.

Согласно ACI 318, 2008, система перекрытия перекрытия-балка-балка должна отливаться монолитно

, в результате чего получается очень неопределенная система с отклоненной формой, показанной на рис. 2.

Было предложено много приближенных методов для определения сил сдвига и изгиба моменты

в плите, включая методы коэффициентов ACI, ACI 318, 2008, полуаналитические методы

, предложенные Ван и Салмоном, 1985, и метод распределения моментов, предложенный Кроссом и

Морган, 1949.Во всех этих методах отклонением балки пренебрегают по сравнению с прогибом плиты, и

фактическая форма отклонения на рис. 2 аппроксимируется с формой на рис. 3.

Опыт текущего численного анализа методом конечных элементов показывает, что

может быть в серьезной ошибке, особенно для плит, поддерживаемых на гибких балках

. Следовательно, условие относительной жесткости опорной балки должно быть принято

для более точных результатов.Это условие будет аналогично условиям, принятым в кодексе ACI в методе прямого проектирования

для двусторонних плит.

Целью данной статьи является показать влияние взаимодействия плита-балка на моменты в односторонних плитах. Метод конечных

элементов был принят для анализа различных тематических исследований с пучком

взаимодействий и без него.

2 ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ И РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ

2.1 Основное отношение к модели

Как обсуждалось выше, это исследование направлено на то, чтобы показать, как взаимодействие плита-балка влияет на моменты плиты в

односторонней системе.Параметры, которые важны в этом взаимодействии, были суммированы в формуле.

1 ниже.







Что касается рисунка 4, указанные выше параметры определены ниже:

 - момент плиты с учетом взаимодействия плиты с балкой,

 - момент плиты без учета взаимодействия плиты с балкой,

 - пролёт балки и длина панели,

 - расстояние между балками и ширина панели,

, и  - ширина и глубина балки соответственно,

 - толщина плиты.

К сожалению, не существует систематического метода определения значимых параметров в

Girder-Slab® | Введение

От низкого пола до высоты пола с конструкционной сталью

Комбинированные преимущества конструкционной стали и плоского бетона

В жилых домах средней и высокой этажности традиционно использовалась монолитная железобетонная конструкционная система, которая обеспечивает такие преимущества, как низкая высота от пола до пола и огнестойкость.Имея аналогичные преимущества, в зданиях низкой и средней этажности часто используются системы несущих стен, поддерживающие сборные плиты. Эти структурные системы требуют много времени, чувствительны к погодным условиям и трудозатратны.

Компания Girder-Slab Technologies, LLC приступила к разработке более эффективной системы каркаса на основе металлоконструкций для среднего и многоэтажного жилищного строительства.

Узнать больше об истории системы GIRDER-SLAB ®

Приложение

В системе GIRDER-SLAB ® используются проверенные материалы, которые давно используются в строительной отрасли. Это экономичное решение для строительства жилых домов средней и высотной этажности.

Система GIRDER-SLAB ® в сочетании со стальным каркасом представляет собой законченную надстройку из стали и бетона. Он идеально подходит для использования в средних и высотных жилых зданиях, таких как отели, студенческие дома, квартиры, дома престарелых и кондоминиумы.

Система GIRDER-SLAB ® значительно улучшает строительные операции и позволяет уложиться в критические сроки.В отличие от монолитных бетонных конструкций, в системе GIRDER-SLAB ® используются готовые компоненты, которые можно быстро установить на месте одним специалистом даже в холодную погоду (слесари-слесари).

Узнайте больше об особенностях и преимуществах системы GIRDER-SLAB ®

Наличие

Компоненты системы, конструкционная сталь (включая балку D-BEAM ® ) и сборные пустотные плиты могут быть изготовлены и поставлены многими субподрядчиками, что гарантирует владельцу конкурентоспособные закупки надстройки здания.

Имея практически неограниченный источник поставок, балка D-BEAM ® производится вашими местными производителями стали как часть полного пакета стальных конструкций.

В наш список «Изготовителей систем» входят компании, которые завершили проекты или сделали заявки на проекты, в которых использовалась системная технология GIRDER-SLAB ® , и служит ресурсом для строителей, которые хотят получить цены на своем рынке.Наш

Смотрите наш список производителей системы GIRDER-SLAB ®

Джонатан Очшорн — Калькуляторы структурных элементов

Джонатан Очшорн — Калькуляторы структурных элементов Калькуляторы структурных элементов
связаться

Джонатан Очшорн

© 2013–2016 Джонатан Очшорн.



Направления: Введите значения в желтые поля для «единиц и критериев», «свойств материала», «геометрии», «нагрузок», «значений момента» и «количества арматурных стержней» (стержней). как размер стержня для армирования плиты.

Нажать кнопку «обновить» .


Рис. 1. Схематический вид тавровых балок, балок и колонн, показывающий коэффициенты значения момента и осевые пролеты ( A и B ) для типичных балок и балок. Односторонние плиты, проходящие между балками и образующие верхние полки тавровых балок, не показаны.

Калькулятор вычисляет требуемую площадь стали и выбирает стержни (или шаг) для односторонних перекрытий, тавровых балок и колонн.Колонны проектируются исходя из выбранного количества занимаемых этажей. Посадка стержня - , а не , проверенная этим калькулятором. См. Таблицу A-5.3 в тексте (2-е издание) для получения информации о пределах посадки стержня. «Покрытие» для арматуры перекрытий и балок здесь определяется как расстояние от внешней поверхности бетона до центральной линии арматурного стержня или стержней. Другими словами, вычитание этого размера покрытия из толщины плиты или балки дает эффективную глубину . Ширина балки и балки относится к ширине «ножки» под плитой, а не к эффективной ширине тавровой балки.Требуемая сталь для балок не рассчитывается.

Расчеты и результаты, показанные ниже слева, основаны на требованиях строительных норм для конструкционного бетона (ACI 318-14) и минимальных расчетных нагрузках для зданий и других конструкций (ASCE / SEI 7-10). Для тавровых балок и односторонних плит должны соблюдаться критерии использования значений момента; для колонн предполагается, что потеря устойчивости не является проблемой, т.е. что отношение высоты к минимальному размеру поперечного сечения не превышает примерно 12.«Интерполированные» расчеты R -ρ дают точные решения; используйте «табличную» настройку, чтобы проверить ответы на основе приблизительных табличных значений, найденных в таблице A-5.9 в тексте (2-е издание). Собственная нагрузка рассчитывается автоматически исходя из выбранного веса железобетона; за исключением того, что вес колонны исключен из статической нагрузки колонны. Балки и пролеты балок, A и B , измеряются до осевых линий; Калькулятор использует заданную толщину балок и балок для определения точных размеров пролета.Чтобы найти шаг хомутов, введите вычисленное значение для «Максимальной силы сдвига для балки на поверхности опоры, Vu» в калькулятор расстояния хомутов. «Количество пробелов» определено как n на Рисунке 1 выше. Для конструкции, показанной на Рисунке 1, с балками в третьих точках фермы, n = 3. Для балок в точках четверти n = 4 и т. Д. Балки перекрытия и плиты рассчитаны на постоянные и временные нагрузки. ; Кровельные балки и плиты проектируются с учетом собственных нагрузок плюс большие временные (эксплуатационные) нагрузки снега или крыши. Если «количество этажей, занимаемых над колонной» установлено равным нулю, плиты и балки будут спроектированы с учетом статических нагрузок и нагрузок на крышу. В противном случае балки и плиты будут проектироваться с учетом статических и динамических нагрузок. Колонны спроектированы на основе управляющих комбинированных нагрузок (с учетом статических, находящихся под напряжением, эксплуатационных нагрузок на крышу и снеговых нагрузок согласно ASCE / SEI 7-10), как обобщено в Таблице A-2.7 текста (2-е издание).

Боковые силы и системы сопротивления поперечным силам в этом калькуляторе не учитываются.

Более подробные пояснения и примеры можно найти в моем тексте.


Заявление об отказе от ответственности: Этот калькулятор не предназначен для использования для проектирования реальных конструкций, а только для схематического (предварительного) понимания принципов структурного проектирования. Для проектирования реальной конструкции следует проконсультироваться с компетентным специалистом.

Впервые опубликовано 9 мая 2013 г. | Последнее обновление: 29 февраля 2016 г.

Пересмотр чрезмерной прочности на изгиб в системах перекрытий из железобетонных балок и плит для сейсмического проектирования и оценки

  • Комитет ACI 318 (2014) Требования строительных норм для конструкционного бетона.Американский институт бетона

  • Ахмад Н., Масуди М. (2020) Модернизация эксцентриковой стальной распорки для сейсмической модернизации некачественных железобетонных рам. Bull Earthq Eng. 18: 2807–2841. https://doi.org/10.1007/s10518-020-00808-0

    Статья Google Scholar

  • Ахмед С.М., Гунасекаран У., Макрей Г.А. (2015) Аналитическое исследование сейсмических характеристик плит в стыках железобетонных рам. Mag Concr Res 67: 1179–1189.https://doi.org/10.1680/jmacr.14.00132

    Статья Google Scholar

  • Alaee P, Li B, Cheung PPC (2015) Параметрическое исследование трехмерной механики соединения балки и колонны из ж / б. Mag Concr Res 67: 1054–1069. https://doi.org/10.1680/macr.15.00005

    Статья Google Scholar

  • Американское общество инженеров-строителей (2017) Сейсмическая оценка и модернизация существующих зданий, ASCE / SEI 41-17.Американское общество инженеров-строителей, Рестон

    Книга Google Scholar

  • Аршян А.Х., Моргенталь Г. (2017) Вероятностная оценка предельной несущей способности в двухсторонних железобетонных плитах с боковым ограничением. Eng Struct. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2017.07.035

    Статья Google Scholar

  • Айкарди Л. Е., Мандер Дж. Б., Рейнхорн А. М. (1994) Сейсмическая стойкость железобетонных каркасных конструкций, рассчитанных только на гравитационные нагрузки: экспериментальные характеристики узлов.ACI Struct J 91: 552–563

    Google Scholar

  • Барбагалло Ф., Боско М., Марино Э.М., Росси П.П. (2020) О волоконном моделировании балок в зданиях с железобетонным каркасом с жесткой диафрагмой. Bull Earthq Eng 18: 189–210. https://doi.org/10.1007/s10518-019-00723-z

    Статья Google Scholar

  • Браччи Дж. М., Рейнхорн А. М., Мандер Дж. Б. (1995) Сейсмическая стойкость железобетонных каркасных конструкций, рассчитанных на гравитационные нагрузки: характеристики структурной системы.ACI Struct J 92: 597–609

    Google Scholar

  • Cheung PC, Paulay T, Park R (1991) Новая Зеландия испытывает натурные сборные узлы железобетонная балка-колонна-плита, спроектированные на сейсмостойкость. Spec Publ SP 123: 1–38

    Google Scholar

  • Купер М., Дэвидсон Б. Дж., Ингхэм Дж. М. (2005) Влияние осевого сжатия на удлинение пластиковых шарниров в железобетонных балках.В: Proceedings, Конференция по бетонной промышленности Новой Зеландии

  • Dhakal RP, Fenwick RC (2008) Детализация пластиковых петель при сейсмическом расчете бетонных конструкций. ACI Struct J 135: 740–749

    Google Scholar

  • Дули К.Л., Браччи Дж. М. (2001) Сейсмическая оценка отношения прочности колонны к балке в железобетонных каркасах. ACI Struct J 98: 843–851. https://doi.org/10.14359/10751

    Статья Google Scholar

  • Дуррани А.Дж., Уайт Дж.К. (1987) Сейсмостойкость железобетонных внутренних соединений, включая плиту перекрытия.ACI Struct J 84: 400–406. https://doi.org/10.14359/1650

    Статья Google Scholar

  • Дуррани А.Дж., Зербе Х.Э. (1987) Сейсмическая стойкость ж / б внешних соединений с плитой перекрытия. J Struct Eng 113: 1850–1864. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1987)113:8(1850)

    Статья Google Scholar

  • Дворкин Е.Н. (1995) Нелинейный анализ оболочек по формуле MITC.Методы Arch Comput Eng 2: 1–50. https://doi.org/10.1007/BF02

  • 4

    Статья Google Scholar

  • Дворкин Е.Н., Пантусо Д., Репетто Е.А. (1995) Формулировка элемента оболочки MITC4 для анализа упругопластических деформаций при конечных деформациях. Вычислительные методы Appl Mech Eng 125: 17–40. https://doi.org/10.1016/0045-7825(95)00767-U

    Статья Google Scholar

  • Эхсани М.Р., Уайт Дж.К. (1985) Влияние поперечных балок и плиты на поведение соединений железобетонных балок с колоннами.ACI J Proc 82: 188–195. https://doi.org/10.14359/10327

    Статья Google Scholar

  • Eom T, Park H, Asce M (2010) Удлинение железобетонных элементов, подвергающихся циклическим нагрузкам. J Struct Eng 136: 1044–1054

    Статья Google Scholar

  • Ezzeldin M, Wiebe L, El-Dakhakhni W. (2017) Методология оценки сейсмического риска на системном уровне: применение к зданиям из армированной каменной кладки с граничными элементами.J Struct Eng 143: 4017084

    Статья Google Scholar

  • Фенвик Р.С., Фонг А. (1979) Поведение железобетонных балок при циклической нагрузке. Bull New Z Natl Soc Earthq Eng 12: 158–168

    Google Scholar

  • Фенвик Р.С., Меггет Л.М. (1993) Характеристики удлинения и прогиба железобетонных элементов, содержащих пластиковые шарниры. Bull New Z Natl Soc Earthq Eng 26: 28–41

    Google Scholar

  • French CW, Boroojerdi A (1989) Вклад железобетонных плит перекрытия в сопротивление поперечным нагрузкам.J Struct Eng 115: 1–18. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1989)115:1(1)

    Статья Google Scholar

  • French CW, Moehle JP (1991) Влияние плиты перекрытия на поведение соединений плита-балка-колонна. Spec Publ SP 123: 225–258

    Google Scholar

  • Guan H, Loo Y-C (1997) Анализ разрушения при изгибе и сдвиге железобетонных и плоских плит.Adv Struct Eng 1: 71–85. https://doi.org/10.1177/136943329700100108

    Статья Google Scholar

  • Халлинан П., Гуан Х (2007) Многослойный анализ методом конечных элементов односторонних и двусторонних бетонных стен с проемами. Adv Struct Eng 10: 55–72

    Статья Google Scholar

  • Haselton CB, Liel AB, Deierlein GG et al (2010) Безопасность при сейсмическом обрушении железобетонных зданий.I: оценка каркасов пластического момента. J Struct Eng. https://doi.org/10.1061/(asce)st.1943-541x.0000318

    Статья Google Scholar

  • Haselton CB, Asce M, Liel AB et al (2011) Безопасность при сейсмическом обрушении железобетонных зданий. I: оценить каркас с пластическим моментом. J Struct Eng 137: 481–491. https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0000318

    Статья Google Scholar

  • He X-H-C, Yi W-J, Yuan X-X (2019a) Неитеративный метод проектирования прогрессивного обрушения для железобетонных конструкций, основанный на виртуальном анализе термического вытеснения.Eng Struct 189: 484–496. https://doi.org/10.1016/J.ENGSTRUCT.2019.03.102

    Статья Google Scholar

  • He X-H-C, Yuan X-X, Yi W-J (2019b) Индекс нерегулярности для быстрой идентификации худших сценариев удаления столбцов структур RC-кадра. Eng Struct 178: 191–205. https://doi.org/10.1016/J.ENGSTRUCT.2018.10.026

    Статья Google Scholar

  • Генри Р.С., Дижур Д., Элвуд К.Дж. и др. (2017) Повреждение бетонных зданий с сборными перекрытиями во время землетрясения в Кайкоура в 2016 году.Bull New Z Soc Earthq Eng 50: 174–186

    Google Scholar

  • Хуанг З., Берджесс И. В., Планк Р. Дж. (2000) Моделирование эффективной жесткости композитных бетонных плит при пожаре. Eng Struct 22: 1133–1144. https://doi.org/10.1016/S0141-0296(99)00062-0

    Статья Google Scholar

  • Kam WY, Pampanin S, Elwood K (2011) Сейсмические характеристики железобетонных зданий во время землетрясения 22 февраля в Крайстчерче (Литтлтон).Bull New Z Soc Earthq Eng 44: 239–276

    Google Scholar

  • Кент, округ Колумбия, Парк Р. (1971) Изгибные элементы с замкнутым бетоном. Struct Div 97: 1969–1990

    Google Scholar

  • Ким Дж., Стэнтон Дж., Макрей Дж. (2004) Эффект роста балки на железобетонных каркасах. J Struct Eng 130: 1333–1342

    Статья Google Scholar

  • Кокушо С., Хаяси С., Вада А., Саката Х (1988) Поведение железобетонной балки, подвергшейся осевому ограничению деформации.В: Девятая всемирная конференция по сейсмической инженерии, стр. 5400

  • Курос Й., Гимарайнш Г. Н., Зухуа Л. и др. (1991) Оценка соединений плита-балка-колонна, подвергающихся двунаправленной нагрузке. Spec Publ SP 123: 39–68

    Google Scholar

  • LaFave JM, Wight JK (1999) Соединения железобетонной наружной широкой балки-колонны-плиты, подверженные боковой сейсмической нагрузке. ACI Struct J 96: 577–585. https://doi.org/10.14359/694

    Артикул Google Scholar

  • Ли Дж. Й., Ватанабе Ф. (2003) Прогнозирование продольной осевой деформации в пластических шарнирных областях железобетонных балок, подвергающихся обратному циклическому нагружению. Eng Struct. https://doi.org/10.1016/S0141-0296(03)00026-9

    Статья Google Scholar

  • Ли Дж.-Й, Харун М., Парк Дж., Ким С. (2018) Продольная осевая деформация в пластмассовых шарнирных областях железобетонных колонн.Mag Concr Res. https://doi.org/10.1680/jmacr.17.00438

    Статья Google Scholar

  • Леон Р., Джирса Дж.О. (1986) Двунаправленная нагрузка R.C. стыки балка-колонна. Earthq Spectra 2: 537–564. https://doi.org/10.1193/1.1585397

    Статья Google Scholar

  • Loo Y-C, Guan H (1997) Анализ разрушения плоских железобетонных пластин при растрескивании и продавливании при сдвиге. J Struct Eng 123: 1321–1330.https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1997)123:10(1321)

    Статья Google Scholar

  • Lu X, Lu X, Guan H, Ye L (2013) Моделирование обрушения железобетонного высотного здания, вызванного экстремальными землетрясениями. Earthq Eng Struct Dyn 42: 705–723

    Статья Google Scholar

  • Lu X, Xie L, Guan H et al (2015) Элемент стены на сдвиг для нелинейного сейсмического анализа сверхвысоких зданий с использованием OpenSees.Finite Elem Anal Des 98: 14–25. https://doi.org/10.1016/j.finel.2015.01.006

    Статья Google Scholar

  • Mander JB, Priestley MJN, Park R (1988) Теоретическая модель напряженно-деформированного состояния для замкнутого бетона. J Struct Eng 114: 1804–1826. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:8(1804)

    Статья Google Scholar

  • Marder K, Motter C, Elwood KJ, Clifton GC (2018) Испытания 17 идентичных балок из пластичного железобетона с различными протоколами нагружения и граничными условиями.Earthq Spectra 34: 1025–1049

    Статья Google Scholar

  • Mazzoni S, McKenna F, Scott MH, Fenves GL (2006) Руководство пользователя на командном языке для открытой системы инженерного моделирования землетрясений (OpenSEES)

  • Megget LM, Fenwick RC (1989) Сейсмическое поведение усиленного бетонная рама портала, выдерживающая гравитационные нагрузки. Bull New Z Natl Soc Earthq Eng 22: 39–49

    Google Scholar

  • Miao Z, Ye L, Guan H, Lu X (2011) Оценка модальных и традиционных анализов на вытеснение в конструкциях каркас-сдвиг-стена.Adv Struct Eng 14: 815–836

    Статья Google Scholar

  • Moehle JP (2014) Сейсмическое проектирование железобетонных зданий. McGraw Hill Professional, Нью-Йорк

    Google Scholar

  • Neuenhofer A, Filippou FC (2002) Оценка нелинейных каркасных конечно-элементных моделей. J Struct Eng 123: 958–966. https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9445(1997)123:7(958)

    Статья Google Scholar

  • NZS (2016) 1170.5: 2004 Действия по проектированию конструкций - Часть 5: Действия при землетрясении - Новая Зеландия. Стандарты Новая Зеландия

  • NZS (2017) 3101.1 и 2: 2006 Стандарт A3 на бетонные конструкции: поправка 3. Стандарты Новая Зеландия

  • Pantazopoulou SJ, Moehle JP (1990a) Модель фермы для трехмерного поведения R.C. внешние соединения. J Struct Eng. https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9445(1990)116:2(298)

    Статья Google Scholar

  • Pantazopoulou SJ, Moehle JP (1990b) Идентификация влияния плит на изгиб балок.J Eng Mech 116: 91–106. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1990)116:1(91)

    Статья Google Scholar

  • Pantazopoulou SJ, Moehle JP, Shahrooz BM (1988) Простая аналитическая модель для тавровых балок при изгибе. J Struct Eng 114: 1507–1523. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:7(1507)

    Статья Google Scholar

  • Paulay T, Priestly MJN (1992) Сейсмическое проектирование железобетонных и каменных зданий.Уайли, Хобокен

    Бронировать Google Scholar

  • Pecce M, Ceroni F, Maddaloni G, Iannuzzella V (2017) Оценка деформируемости в плоскости железобетонных полов с традиционными и инновационными осветительными элементами в железобетонных каркасных и стеновых конструкциях. Bull Earthq Eng 15: 3125–3149. https://doi.org/10.1007/s10518-017-0083-0

    Статья Google Scholar

  • Peng BHH, Dhakal RP, Fenwick RC et al (2011a) Удлинение пластиковых шарниров в пластичных RC-элементах: разработка модели.J Adv Concr Technol. https://doi.org/10.3151/jact.9.315

    Статья Google Scholar

  • Peng BHH, Dhakal RP, Fenwick RC et al (2011b) Удлинение пластиковых шарниров в пластичных RC-элементах: проверка модели. J Adv Concr Technol 9: 327–338. https://doi.org/10.3151/jact.9.327

    Статья Google Scholar

  • Фувораван К., Сотелино Е.Д. (2005) Нелинейный конечный элемент для железобетонных плит.J Struct Eng 131: 643–649

    Статья Google Scholar

  • Полак М.А. (1996) Модель эффективной жесткости железобетонных плит. J Struct Eng. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1996)122:9(1025)

    Статья Google Scholar

  • Пристли М.Дж., Кальви Г.М., Ковальский М.Дж. (2007) Сейсмическое проектирование конструкций на основе смещения, 1-е изд. IUSS Press, Павия

    Google Scholar

  • Qi X, Pantazopoulou SJ (1991) Реакция железобетонной рамы на боковые нагрузки.J Struct Eng 117: 1167–1188. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1991)117:4(1167)

    Статья Google Scholar

  • Rots JG, Nauta P, Kuster GMA, Blaauwendraad J (1985) Приближение к размытым трещинам и локализация трещин в бетоне. Цапля 30: 1–48

    Google Scholar

  • Ruggieri S, Porco F, Uva G (2018) Численная процедура для моделирования деформируемости пола при сейсмическом анализе существующих RC-зданий.J Build Eng 19: 273–284. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.05.019

    Статья Google Scholar

  • Ruggieri S, Porco F, Uva G (2020) Практический подход к оценке деформируемости пола в существующих RC-зданиях: оценка влияния структурной реакции и сейсмической хрупкости. Bull Earthq Eng 18: 2083–2113. https://doi.org/10.1007/s10518-019-00774-2

    Статья Google Scholar

  • Шульц А.Е. (1990) Эксперименты по сейсмическим характеристикам железобетонных рам с шарнирными колоннами.J Struct Eng. https://doi.org/10.1061/(asce)0733-9445(1990)116:1(125)

    Статья Google Scholar

  • Скотт М.Х., Фенвес Г.Л. (2006) Методы интеграции пластиковых шарниров для силовых элементов балка – колонна. J Struct Eng 132: 244–252

    Статья Google Scholar

  • Скотт Б.Д., Парк Р., Пристли М.Дж. (1982) Напряжение-деформация бетона, ограниченного перекрывающимися обручами, при низких и высоких скоростях деформации.ACI J Proc 79: 13–27. https://doi.org/10.14359/10875

    Статья Google Scholar

  • Shahrooz BM, Moehle JP (1987) Экспериментальное исследование сейсмического отклика R.C. назад здания. Центр инженерных исследований землетрясений, Инженерный колледж, Калифорнийский университет, Спрингфилд, Вирджиния

  • Шахруз Б.М., Пантазопулу С.Дж., Черн С.П. (1992) Моделирование вклада плиты в соединения каркаса. J Struct Eng 118: 2475–2494.https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118:9(2475)

    Статья Google Scholar

  • США Члены JTCC (1988) Исследование США и Японии: последствия сейсмического проектирования. Группа совместного технического координационного комитета по железобетонным строительным конструкциям. J Struct Eng 114: 2000–2016

    Статья Google Scholar

  • Vecchio FJ, Tata M (1999) Приблизительный анализ железобетонных плит.Struct. Англ. Мех. 8: 1–18

    Статья Google Scholar

  • Visnjic T, Panagiotou M, Moehle JP (2015) Сейсмическая реакция 20-этажных железобетонных специальных стойких к моменту рам, спроектированных с учетом действующих норм. Earthq Spectra 31: 869–893

    Статья Google Scholar

  • Воджоуди Мехрабани Р., Сигрист В. (2014) Удлинение железобетонных пластиковых петель, подвергающихся обратной циклической нагрузке.J Struct Eng 141: 4014188

    Статья Google Scholar

  • Wang L, Tian Y, Luo W et al (2019) Сейсмические характеристики осевых балок железобетонного каркаса. J Struct Eng 145: 4019019

    Статья Google Scholar

  • Yalçin Ü, Durrani AJ (1993) Влияние плиты на неупругую реакцию здания из ж / б. J. Struct Eng 119: 1374–1387. https://doi.org/10.1061 / (ASCE) 0733-9445 (1993) 119: 5 (1374)

    Статья Google Scholar

  • Заги А.Е., Сорушиан С., Итани А. и др. (2014) Влияние соотношения прочности колонны и балки на сейсмический отклик стальных MRF. Bull Earthq Eng. 13: 635–652. https://doi.org/10.1007/s10518-014-9634-9

    Статья Google Scholar

  • Zerbe HE, Durrani AJ (1989) Сейсмический отклик соединений в двухпролетных подузлах ж / б каркаса.J Struct Eng 115: 2829–2844

    Статья Google Scholar

  • Zerbe HE, Durrani AJ (1990) Сейсмический отклик соединений в двухпролетных сборных узлах железобетонного каркаса с плитой перекрытия. ACI Struct J 87: 406–415

    Google Scholar

  • Типы систем перекрытий для зданий со стальным каркасом

    Полы в зданиях несут основную нагрузку и поддерживают жизнедеятельность людей.В дополнение к несущей нагрузке полы в зданиях также обеспечивают необходимое действие жесткой диафрагмы для передачи горизонтальных нагрузок на стабилизирующие вертикальные компоненты. Кроме того, полы также выдерживают дополнительные наложенные нагрузки, такие как потолки, строительные работы и отделочные покрытия, такие как стяжки и плитка.


    Композитные плиты, поддерживающие строительные услуги

    Типы систем полов, которые используются в зданиях со стальным каркасом:

    • Балки композитные короткопролетные и плиты перекрытия с металлическим настилом.
    • Slimdek ® .
    • Балки из ячеистого композитного материала с композитными плитами и стальным настилом.
    • Балки Slimflor ® с сборными железобетонными элементами.
    • Длиннопролетные балки и плиты композитные с металлическим настилом.
    • Композитные балки с сборными железобетонными элементами.
    • Несоставные балки с сборными железобетонными элементами.

    Короткопролетная композитная балка и композитная плита с металлическим настилом

    В этой системе перекрытия соединительные элементы, работающие на сдвиг, приварены через металлический настил к верхнему фланцу опорных балок, чтобы они могли действовать совместно с композитной плитой на месте.В системах перекрытий с короткими пролетами второстепенные балки обычно располагаются на расстоянии 3–4 м и поддерживаются основными балками. Первичные и второстепенные балки действуют совместно с композитной плитой, но краевые балки обычно не являются составными. На расстоянии 3–4 м второстепенные балки будут охватывать примерно 6–7,5 м при установке перпендикулярно плите, в то время как первичные балки будут охватывать примерно 6–9 м (расположенные параллельно плите).

    Короткопролетный композитный настил

    Плита перекрытия состоит из композитного профилированного металлического настила типичной толщиной около 130 мм с монолитным бетонным покрытием.Профили могут быть возвратными или трапециевидными. В настиле с повторным входом используется больше бетона, чем в трапециевидном настиле, но он имеет повышенную огнестойкость для данной глубины плиты. Трапециевидный настил обычно простирается дальше, чем входящий настил, но сопротивление срезным стойкам меньше у трапециевидного настила, чем у входящего настила. Профили обычно имеют толщину от 0,5 до 1,2 мм.

    Композитный настил с возвратным профилем Композитный настил трапециевидного профиля

    Армирующая сетка предусмотрена в верхней части плиты, чтобы помочь уменьшить растрескивание, распределить локализованные нагрузки, повысить огнестойкость и действовать как арматура на сдвиг вокруг соединителей, работающих на сдвиг.Настил обычно проектируется таким образом, чтобы выдерживать влажный вес бетона и нагрузку на конструкцию как сплошной элемент, по крайней мере, на два пролета, но композитная плита обычно проектируется с простой опорой между балками (но требуется некоторая непрерывная арматура). Дизайн террасной доски обычно выбирается из технического паспорта производителя.

    Преимущества
    (1) Более мелкие балки, чем некомпозитные полы
    (2) Более экономичный
    (3) Легкий вес

    Недостатки
    (1) Требуется больше колонн, чем при использовании длиннопролетных систем.
    (2) Более глубокая общая зона пола, чем у систем неглубокого пола.
    (3) Обычно балки требуют противопожарной защиты.

    Slimdek

    Slimdek - это система перекрытия для неглубокого перекрытия, состоящая из асимметричных балок перекрытия (ASB), поддерживающих сильно ребристые композитные плиты с настилом глубиной 225 мм. ASB - это балки собственной разработки с более широким нижним фланцем, чем верхний. Секция имеет врезки, свернутые в верхний фланец, и работает вместе с плитой перекрытия без необходимости использования дополнительных соединителей, работающих на срез.

    Типичный пол Slimdek

    Настил пролетает между нижними полками балок и действует как несъемная опалубка для поддержки плиты и других нагрузок во время строительства. Монолитный бетон действует совместно с настилом и окружает балки, так что они лежат в пределах глубины плиты - за исключением открытого нижнего фланца. Пол обычно имеет сетку от 6 до 9 метров при глубине около 280 - 350 мм. Армирующие стержни толщиной от 16 до 25 мм помещаются в ребра плиты для повышения прочности в условиях пожара, в то время как арматура сетки размещается выше ASB.

    Преимущества
    (1) Зона неглубокого перекрытия - уменьшение общей высоты здания и облицовки.
    (2) Практически плоский потолок упрощает монтаж при обслуживании и обеспечивает гибкость положения внутренних стен.

    Недостатки
    (1) Вес стали часто больше, чем у других систем перекрытий.
    (2) Соединения требуют тщательной детализации из-за ширины нижнего фланца.

    Балки из ячеистого композитного материала с композитными плитами и стальным настилом

    Ячеистые балки - это балки с отверстиями через короткие равные промежутки по длине.Балки изготавливаются либо из 3-х пластин, либо из прокатных профилей. Отверстия, или «ячейки», обычно круглые, которые идеально подходят для круглых каналов, но могут быть удлиненными, прямоугольными или шестиугольными. Ячейки, возможно, придется заполнить, чтобы создать прочную стенку в местах с высоким сдвигом, например, на опорах или по обе стороны от точечных нагрузок вдоль балки.


    Конструкция композитных плит из ячеистых балок

    Ячеистые балки могут быть расположены как второстепенные балки с большим пролетом, непосредственно поддерживающие плиту перекрытия, или как первичные балки с большими пролетами, которые выровнены параллельно пролету плиты, поддерживающей другие ячеистые балки или обычные вторичные балки из катаного профиля.Вспомогательные балки обычно размещаются на расстоянии 3–4 м, поддерживаясь основными балками на сетке колонн 6, 7,5 или 9 м. Настил и плита могут быть спроектированы с использованием таблиц проектирования производителя настилов или программного обеспечения.

    Конструкция из композитных перекрытий из ячеистых балок

    Преимущества
    Длинные пролеты перекрытия без колонн.
    Относительно легкие балки по сравнению с другими длиннопролетными системами.
    Экономичное решение с большими пролетами. Предварительный камбер
    можно использовать во время изготовления элементов.
    Обычные отверстия в перемычке позволяют воздуховодам и другим службам проходить через балки.

    Недостатки
    Повышенная стоимость изготовления по сравнению с гладкими профилями.

    Slimflor ® Балки с сборными железобетонными элементами

    В системе тонкого перекрытия, в которой балки находятся в пределах несущей глубины перекрытия. Стальная пластина (обычно толщиной 15 мм) приваривается к нижней стороне секции UC для изготовления балки Slimflor. Эта плита выступает за нижний фланец на 100 мм с каждой стороны и поддерживает сборные перекрытия.Для связывания блоков рекомендуется использовать конструкционный бетонный слой с армированием, при этом толщина покрытия должна покрывать блоки не менее чем на 30 мм.

    Типичное расположение слимфлора

    Композитная балка Slimflor может быть получена путем приваривания срезных соединителей (обычно диаметром 19 мм и длиной 70 мм) к верхнему фланцу UC. Затем арматура помещается поперек фланца в пазы, подготовленные в сборных железобетонных элементах, или поверх неглубоких сборных элементов. Если стальные балки должны быть спроектированы из композитных материалов, верхний слой должен покрывать соединители, работающие на сдвиг, не менее чем на 15 мм, а сборные элементы - на 50 мм.

    Типичное сечение плиты слимфлор

    Только 152 UC и 203 UC обычно подходят в качестве составных балок, потому что общая глубина плиты перекрытия становится непрактичной для больших серийных размеров. Сборные железобетонные элементы обычно изогнуты, чтобы компенсировать прогибы от статической нагрузки между балками, а пролеты перекрытий обычно составляют от 4,5 до 7,5 м, хотя могут быть достигнуты пролеты до 10 м.

    Преимущества
    (1) Балки обычно не требуют противопожарной защиты на срок до 60 минут.
    (2) Зона неглубокого перекрытия - уменьшение общей высоты здания и облицовки. Практически плоский потолок упрощает монтаж при обслуживании и предлагает гибкость положения внутренних стен.
    (3) Соединители, работающие на сдвиг, можно приваривать вне строительной площадки, что позволяет использовать шпильки большего диаметра и сокращает объем операций на стройплощадке.

    Недостатки
    (1) Металлоконструкции относительно тяжелые.
    (2) Приваривание пластины к UC требует дополнительного изготовления. Соединения требуют большей детализации, так как пластина шире колонны.
    (3) Сборные железобетонные конструкции включают больше отдельных подъемных операций, чем настил, который доставляется и монтируется связками. Последовательность возведения требует доступа для установки бетонных блоков.

    Балки и плиты композитные длиннопролетные с металлическим настилом

    Эта система состоит из составных балок с использованием профилей из прокатной стали, поддерживающих композитную плиту в длинном пролетном положении, как правило, от 10 до 15 м. Решетки устраиваются либо с помощью длиннопролетных вторичных балок на расстоянии от 3 до 4 м, поддерживающих плиту, поддерживаемых первичными балками с короткими пролетами, либо с вторичными балками с короткими пролетами (пролет 6-9 м), поддерживаемыми первичными балками с большими пролетами. .

    Длиннопролетный перекрытие из композитных ячеистых балок

    Глубина длиннопролетных балок означает, что в стенке балки при необходимости предусмотрены служебные отверстия. Проемы могут быть круглой, удлиненной или прямоугольной формы и могут составлять до 70% глубины балки. Они могут иметь соотношение длина / глубина до 2,5. Вокруг отверстий могут потребоваться ребра жесткости. Стойки, работающие на сдвиг, обычно располагаются парами, при этом арматурные стержни размещаются поперек балок, чтобы действовать как продольная арматура на сдвиг.

    Преимущества
    (1) Большие области без столбцов.
    (2) Рабочие каналы проходят через отверстия в стенке балок

    Недостатки
    (1) Более глубокие зоны пола.
    (2) Более тяжелые стальные конструкции, чем некоторые решения с короткими пролетами.
    (3) Требуется противопожарная защита в течение 60 минут огнестойкости и выше.

    Композитные балки с сборными железобетонными элементами

    Эта система состоит из катаных стальных балок с приваренными к верхнему фланцу срезными шпильками.Балки поддерживают сборные железобетонные блоки с заполнением из конструкционного бетона поверх балки между концами блоков и часто с дополнительным покрытием, покрывающим блоки. Сборные железобетонные изделия представляют собой пустотелые плиты, обычно глубиной от 150 до 260 мм, или массивные доски толщиной от 75 до 100 мм.

    Различные конфигурации композитных полов с сборными железобетонными элементами

    Сдвиговые шпильки и поперечная арматура позволяют передавать продольную поперечную силу от стальной секции на сборные элементы и бетонный настил, так что они могут действовать совместно.Композитная конструкция не допускается, если соединители, работающие на сдвиг, не расположены в торцевом зазоре (между бетонными блоками) не менее 50 мм. Минимальная ширина фланца имеет решающее значение для обеспечения надежной опоры для сборных элементов и места для срезных шпилек.

    Преимущества
    (1) Меньше второстепенных балок за счет длиннопролетных сборных элементов.
    (2) Соединители, работающие на сдвиг, для большинства балок можно сваривать вне строительной площадки, что позволяет использовать шпильки большего диаметра и сокращать количество операций на стройплощадке. Обычно удобно приваривать шпильки к краевым балкам на месте.

    Недостатки
    (1) Балки подвержены скручиванию и могут нуждаться в стабилизации на этапе строительства.
    (2) Сборные элементы нуждаются в тщательной детализации для адекватного бетонирования соединителей, работающих на сдвиг, и установки поперечной арматуры.
    (3) Больше отдельных подъемных операций по сравнению с возведением настила, и последовательность возведения требует доступа для установки бетонных блоков.

    Несоставные балки с сборными элементами

    Эта система состоит из катаных стальных балок, поддерживающих сборные железобетонные элементы.Сборные элементы могут поддерживаться на верхнем фланце стальных балок или, для уменьшения глубины конструкции, на углах «полки». Уголки полок привинчиваются или привариваются к стенке балки, при этом выступающая стойка достаточно длинна, чтобы обеспечить надлежащую опору для сборных элементов и облегчить их позиционирование во время монтажа. Сборные железобетонные блоки обычно заливаются на месте. В блоках может быть стяжка (которая может быть конструктивной) или фальшпол. Сборные железобетонные элементы представляют собой пустотелые плиты, обычно глубиной 150–260 мм, или массивные доски толщиной от 75 до 100 мм.

    Устройство перекрытий из сборных железобетонных элементов в несамостоятельном строительстве

    Для того, чтобы соответствовать требованиям по прочности, может потребоваться сетка и структурное покрытие или арматура, забетонированная в полые сердечники и пропущенная через отверстия в стенке стальной балки. Также может потребоваться привязка бетонных элементов к краевым балкам.

    Преимущества
    (1) Меньше второстепенных балок за счет длиннопролетных сборных элементов.
    (2) Простое решение, включающее базовую конструкцию стержня.

    Недостатки
    Балки подвержены скручиванию и могут нуждаться в стабилизации на этапе строительства.
    Больше отдельных подъемных операций по сравнению с возведением настила, а последовательность возведения требует доступа для установки бетонных блоков.

    Источник:
    Brown D.G., Iles D.C., Yandzio E. (2009): Проектирование стального здания: среднеэтажные опорные рамы (в соответствии с Еврокодами и национальными приложениями Великобритании). Институт стальных конструкций, Великобритания

    Что такое балка перекрытия / скрытая балка / скрытая балка

    Что такое балка перекрытия / скрытая балка / скрытая балка?

    Скрытая балка - это железобетонная балка, также известная под другим названием, как это, скрытая балка и балка перекрытия, предусмотренная в глубине опорных плит.

    Итак, глубина скрытой балки такая же, как и глубина плиты, что можно заметить на рис. Скрытые балки популярны и составляют неотъемлемую часть современных железобетонных каркасных конструкций.

    Наконец, строгие архитектурные соображения привели к установке скрытых балок. Таким образом, будет снята нагрузка, которая может быть на кирпичную стену, и высота пола не пострадает.

    В этой статье мы обсудим другой аспект скрытых железобетонных балок.

    Также прочтите: Почему микротрещины в бетоне | Тип трещин в бетоне

    Почему используется?

    Концепция балки перекрытия возникла из концепции плоской перекрытия. Скрытые балки - это всего лишь распределение сосредоточенной нагрузки стен на площади перекрытия.

    Где он использовался в зданиях?

    Скрытые балки обычно вставляются внутри подвесных плит, где толщина плиты значительна.

    Скрытая балка предусмотрена между столовой и жилым помещением под прямым углом друг к другу.Это дает аккуратную и ровную поверхность потолка, которая хорошо смотрится.

    Как спроектировать перекрытие / скрытую балку / скрытую балку?

    Конструкция скрытой балки такая же, как и у обычной балки, но ее глубина ограничена и не должна быть больше толщины плиты.

    Следовательно, может потребоваться увеличить коэффициент усиления и ширину балки, чтобы в определенной степени преодолеть это ограничение.

    Также прочтите: 23 различных типа цемента, доступных в Индии, и в соответствии со стандартами IS

    Назначение балки перекрытия / скрытой балки / скрытой балки

    Используется для распределения нагрузок на плиту, например веса кирпичной кладки стены

    Позволяет использовать больший пролет для плиты

    Скрытые балки предназначены исключительно для архитектурно-эстетических целей в интерьере здания

    Чтобы разбить широкую панель плиты на значительные размеры.

    Вокруг вырезов

    Для улучшения архитектурного эстетического вида за счет аккуратной и ровной поверхности потолка

    Для достижения максимальной высоты пола.

    Расчистить путь электромеханическим воздуховодам

    Позволяет снизить высоту пола.

    Позволяет при необходимости возведения кирпичной кладки поверх плиты.

    Также прочтите: Что такое плавающая плита | Конструкция с плавающей плитой | Как построить плавающую плиту | Преимущества и недостатки плавающих плит

    Преимущества балки перекрытия / скрытой балки / скрытой балки

    Балка перекрытия / Скрытая балка / Скрытая балка являются желаемым структурным элементом из-за нескольких преимуществ, которые включают:

    Обеспечивая скрытую балку, можно достичь высоты пола, что открывает путь для электромеханических воздуховодов, делает здание экономичным и эстетичным.

    Это больше применимо к коммерческим зданиям.

    Это экономично, поскольку позволяет сэкономить на материалах, опалубке и рабочей силе.

    Недостатки перекрытия / скрытой балки / скрытой балки

    Недостатком скрытой балки является то, что она имеет значительно низкую пластичность из-за коэффициента усиления по высоте, который предусмотрен для компенсации ограничения глубины, особенно при соединении колонн.

    Конструктивно это создает проблему с перекрытием, поскольку пролеты для несущей конструкции находятся под прямым углом друг к другу. Это означает, что одна плита конструктивно опирается на другую.


    Краткая записка

    Скрытый луч

    Скрытая балка определяется как балка , глубина которой равна толщине плиты. Они также известны как « Скрытая балка ». Скрытый луч - это виртуальный луч , который был создан кем-то для использования свободного пространства над головой BEAM .