Основные указания по компоновке элементов сборного перекрытия

Балочные сборные перекрытия состоят из панелей перекрытия и поддерживающих их ригелей, образующих вместе с колоннами несущий каркас здания. В зданиях с неполным каркасов ригели в крайних пролетах одним концом опираются на наружные несущие стены, другим - на промежуточные колонны каркаса.

Ригель сборного панельного перекрытия монтируется из однопролетных сборных элементов и, с целью повышения жесткости каркаса здания, экономии материалов и уменьшения конструктивной высоты перекрытия, проектируется неразрезным. Неразрезность обеспечивается за счет сварки выпусков арматуры, закладных и накладных деталей и омоноличивания стыков сопрягаемых элементов (рис.2.1).

Форма поперечного сечения ригеля назначается в зависимости от способа опирания на него панелей. При укладке панелей поверху ригелей сечение последних принимается, как правило, прямоугольным, либо тавровым (рис.2.2,а). При опирании панелей в пределах высоты ригеля его сечение может иметь форму, показанную на рис. (2.2,б).

Существует большое разнообразие схем компоновки сборных перекрытий. Целесообразно ригели располагать в поперечном направлении здания. В этом случае панели располагаются вдоль здания. При раскладке панелей на ригеля прямоугольного и таврового (с полкой вверху) сечений необходимо иметь в виду, что колонны мешают свободной раскладке, а поэтому в местах расположения колонн устанавливают специальные панели, имеющие вырез.

В курсовом проекте компоновка конструктивной схемы перекрытия в зависимости от типа применяемых ригелей и панелей сводится к разбивке перекрытия на сборные панели и к установлению основных геометрических размеров панелей и ригелей.

При выполнении этой задачи должны быть учтены следующие условия и обеспечено их выполнение:

- обеспечение пространственной жесткости здания;

- стремление к минимальному количеству типоразмеров панелей и ригелей перекрытия;

- в целях улучшения использования кранов и транспортных средств необходимо стремиться к укрупнению монтажных элементов;

- для упрощения статического расчета ригеля необходимо, чтобы загружение ребристыми плитами происходило не менее чем в четырех точках по длине.

На рис. (2.2,в) показана возможная схема сборного перекрытия при использовании ригелей прямоугольного или таврового типов и панелей ребристого типа. В этой схеме панель, расположенная по оси колонн, называется панелью распоркой. Панель-распорка опирается на ригели перекрытия своими продольными ребрами. Для обеспечения монтажа панель-распорка в верхней плите имеет вырез по размерам сечения колонны. Ширина панели-распорки должна приниматься не менее 80см.

Рис. 2.1. Стык ригеля с колонной

Рис. 2.2. Способы опирания плит перекрытия на различные типы ригелей

Рис. 2.3. Компоновка сборного ребристого перекрытия

Шаг колонн в продольном направлении L1 рекомендуется принимать в пределах от 5 до 6м, т.к. в курсовом проекте №1 проектируются конструкции без предварительного напряжения.

Основные габариты панели − номинальную ширину S и длину L1 принимают по результатам компоновки перекрытия. Конструктивные размеры будут меньше номинальных на величину монтажных зазоров. По ширине панели зазор 15мм, по длине − 40мм. При опирании панелей на полки ригелей (рис.2.2,б)

Стыки ригеля с колонной

Узлы соединения ригелей между собой и с колонной должны обеспечивать восприятие опорных моментов и поперечных сил ригеля. Это достигается соединением опорной арматуры ригеля с помощью стыков и устройством в колоннах опорных консолей или столиков.

Пример стыка ранней проектировки показан на рисунке (рис.2.3). В нем опорные стыковые стержни пропускаются через каналы в колонне (они могут быть и забетонированы в колонне при ее изготовлении) и привариваются к закладным деталям ригеля. Сжимающие усилия в нижней части ригеля передаются через сварные швы, соединяющие закладные детали ригеля и консоли.

Рисунок 2.3.

Узлы соединения ригеля с колонной: а - стыковые стержни привариваются к горизонтальной закладной детали; б - стыковые стержни привариваются к вертикальной закладной детали;

1 - закладные детали ригеля;

2 - закладные детали колонны;

3 - стыковые стержни;

4 - отверстия в колонне

Типовым решением является стык с ванной сваркой соединяемых опорных стержней (рис.2.4). В этом случае ригель и колонна имеют выпуски арматуры, которые свариваются непосредственно или через короткие соединительные стержни. Сжимающие усилия воспринимаются через обетонировку полости стыка. Стыки с консолями воспринимают значительные моменты и поперечные силы и несложны при исполнении. Они применяются при больших нагрузках, характерных для промышленных зданий.

Скрытые стыки можно осуществить по рис. 2.3 и 2.4 подрезкой торца ригеля, и опиранием его на железобетонную или металлическую консоль колонны высотой, не превышающей высоту подрезки. В настоящее время для общественных зданий применяют стык ригелей, показанный на рис. 2.5. Этот стык, как и вообще стыки с подрезкой ригеля, проектируется для восприятия сравнительно небольших опорных моментов. Следует также указать на его меньшую жесткость по сравнению со стыками без подрезки ригеля. В целях увеличения жесткости стыка может оказаться целесообразным предложение по устройству консолей по схеме, показанной на рис. 2.6.

Рисунок 2.4.

Соединение опорной арматуры с помощью ванной сварки: 1 - выпуски арматуры ригеля; 2 - вставка арматуры; 3 - ванная сварка; 4 - бетон омоноличивания.

Рисунок 2.5.

Скрытый стык ригеля с колонной: 1, 2,4 — закладные детали ригеля и колонны; 3 - соединительная планка

Стык со скрытой консолью в виде двутавра показан на рис. 2.7. Полости между гранью колонны и торцом ригеля заполняются бетоном. На рис. 2.8 показан стык, который можно назвать бесконсольным. При такой конструкции стыка колонна вообще до монтажа не имеет выступающих арматурных стержней (они завинчиваются при монтаже).

Рисунок 2.6 Скрытый стык ригеля с колонной без подрезки ригеля: 1-4 - закладные детали ригеля и колонны; 5 - соединительная планка. Недостатком является необходимость исключительно тщательного зачеканивания раствором полостей между гранью колонны и торцом ригеля, чтобы обеспечить передачу поперечной силы на колонну.

Рисунок 2.7 Стык со скрытой консолью из двутавра: 1,2- выпуски верхней арматуры; 3, 4 - выпуски двутавров; 5, 6, 7 - хомуты (средние хомуты условно оборваны); 8 - ванная сварка; 9 – накладки.

Рисунок 2.8 Бесконсольный стык со столиками из пластин: а - элементы стыка; б - конструкция стыка; 1 – арматурные накладки; 2 - закладная деталь ригеля; 3 – закладная деталь колонны; 4 - элемент столика.