Материал: 1897

12.2. Расчёт перекрытия, опирающегося на промежуточные колонны

Для статического расчета настила с учетом влияния сосредоточенных опор, размещенных вдоль продольных граней, использован метод, основные предпосылки которого изложены в лекции 8. В качестве основной системы метода сил принята модель настила с фиксированными по межплитным швам k переменными вертикальными силами взаимодействия vkx и неподкрепленного по краям при k = 0 и k = K (см. рис. 12.1).

Влияние промежуточных опор с координатой х = с на продольных гранях настила учтено дополнительным загружением основной системы реакциями vkc, которые определяют из условий совместности деформаций настила и контурных продольных элементов по линиям k = 0 и k = К и решения системы алгебраических уравнений:

Значения единичных перемещений определяют из расчета основной системы путем загружения её единичными силами в местах

Податливость межколонных плит или балок, подкрепляющих края настила на участках между колоннами, учитывают способом, примененным ранее.

Анализ результатов расчета показывает, что при одной промежуточной колонне и отношении изгибных жесткостей межколонных элементов и рядовых плит не менее 1,5 настил можно рассматривать как опертый на жесткий контур.

Расчет выполняют методом итераций с уточнением на каждом этапе силовых и жесткостных параметров. Для практических расчетов

предпочтительно использование эмпирических зависимостей β - q,

66

которые получают из испытаний настилов. Исследования показывают, что для настила, опертого на жесткий контур, справедлива диаграмма, изображенная на рис. 12.2, полученная опытным путём.

Рис. 12.2. Опытная зависимость β – q

ния напряженно-деформированного состоянияДнастила в упругой стадии, но и для оценки перераспределения усилий при образовании и

Перегибы на диаграмме характеризуют изменение жесткости

развитии трещин. ВиэтомбслучаеАрасчет выполняют методом итераций с уточнением на каждом этапе силовых и жесткостных параметров. Для практических расчетов предпочтительно использование эмпири-

ческих зависимостейСβ – q, которые получают из испытаний настилов. Исследования показывают, что для настила, опертого на жесткий контур, справедлива диаграмма, изображенная на рис. 12.2, полученная опытным путём. Перегибы на диаграмме характеризуют изменение жесткости системы в результате появления нормальных (нагрузка q1) и наклонных (нагрузка q2) трещин.

Исследования подтвердили эффективность железобетонных перекрытий с промежуточными колоннами. Применение в таких перекрытиях типовых плит с круглыми пустотами позволяет увеличить равномерно распределенную нагрузку почти в 2 раза по сравнению с балочной системой. Надежность конструктивной системы и методов расчета подтверждена испытанием фрагмента перекрытия [10].

67

Контрольные вопросы

1.Особенность перекрытия, опёртого на промежуточные колонны.

2.Чем достигается эффективность рассматриваемых перекрытий?

3.Расчётная схема балочного настила в перекрытии, опёртом на промежуточные колонны.

4.Как работают крайние плиты в перекрытии, опёртом на промежуточные колонны?

5.Как влияют трещины на перераспределение усилий в плитах?

Лекция 13. ВЛИЯНИЕ НАСТИЛА НА БАЛОЧНЫЕ РИГЕЛИ ПЕРЕКРЫТИЯ

13.1. Механизм взаимодействия настила с балочными ригелями

ДИ –

Выявление механизма воздействия настила на ригели важная задача реализации системного принципа функционирования исследования перекрытий. Основное воздействие связано с вертикальным

Рис. 13.1. Схема взаимодействия настила с балочным ригелем

68

В монолитных и сборно-монолитных системах на ригели передаются также сдвигающие усилия взаимодействия, изгибающие и крутящие моменты. В сборных системах влияние настила осуществляется в основном через действие нормальных и сдвигающих усилий. Воздействие настила на ригели сопровождается различными деформациями и перемещениями элементов, характер которых определяется видом усилия и функциональными возможностями связей. В свою очередь деформации иногда вызывают действие на ригели вторичных усилий, взаимно уравновешенных в системе. К ним следует отнести, прежде всего, распорные усилия, возникающие при стесненных условиях изгибного деформирования элементов настила. В общем случае перемещения опорных частей настила и изгибные деформации риге-

В сборных перекрытиях настил обычно свободно опирается на ригели, что в расчетных схемах классифицируется как шарнирная

связь, через которую возможна лишь передача вертикального давле-

ния и сдвигающих усилий. Действие усилий сдвига обусловлено,

Вертикальные межпл тныеАшвы сборных настилов заполняют

бетоном (раствором) только в верхней части, через которую могут передаваться (приСкачественном замоноличивании швов, отсутствии усадки и раздвижки пл т) сж мающие усилия при изгибе системы перекрытия вдоль оси ригеля. Передача растягивающих усилий при отсутствии металлических связей в межплитных швах и работа настила на изгиб в поперечном направлении практически невозможны. Поэтому настил, опирающийся на прогибающийся балочный ригель, должен перемещаться вслед за ним. Из этой схемы получают условие совместности деформаций настила с ригелями в виде равенства их кривизны по линии контакта.

Условие совместности деформаций соблюдается, если исключить возможность отрыва отдельных участков настила от ригеля. На рис. 13.2 показаны случаи отрыва при отсутствии или отказе специальных связей. Если изгибающая нагрузка приложена непосредственно к ригелю (подвесной транспорт, вес подвесного потолка и т.п.), то возможен отрыв его от настила на участке наибольшего прогиба. В

69

сборном перекрытии, опертом по контуру, под действием крутящих моментов возможен также отрыв углов настила.

Рис. 13.2. Примеры местного нарушения взаимодействия настила и ригеля

лишь в случае, когда нейтральная ось сечения настила в какой-то мо-

мент окажется на одном уровне или ниже нейтральной оси сечения

Можно утверждать, что влияние настилаИна ригель не будет

темы настила. Независимо работающиеДплиты по существу лишь выполняют функцию передачи давления на ригель, до предела упрощая и снижая эффективность влияния на него.

ригеля, независимо от уровня опирания настила. В этом случае меж-

плитные швы раздвинуты по всей высоте и плиты при отсутствии металлических связей работают независимоА , т.е. нарушена работа сис-

Исходя из гипотезы плоских сечений, условие совместности деформаций выражается в равенстве углов поворота смежных сечений

Рис. 13.3. Схема взаимодействия настила с ригелем, уширенным внизу

70