Rambler's Top100

Вып.3 ч.2 Конструкции жилых зданий (к СНиП 2.08.01-85) Скачать Предварительный просмотр

Скачать

Предварительный просмотр

(отсутствуют изображения, таблицы и формулы)

Пособие по проектированию жилых зданий.
Вып. 3
(к СНиП 2.08.01-85)
6. ПЕРЕКРЫТИЯ
6.1. Междуэтажные перекрытия жилых зданий состоят из несущей части и пола. Перекрытия над шумными нежилыми помещениями, расположенными в жилом здании (магазинами, столовыми, предприятиями бытового обслуживания и т. п.), рекомендуется проектировать с двойным перекрытием (самонесущая железобетонная плита потолка, не связанная непосредственно с плитой несущей части перекрытия). При наличии технического этажа между жилой частью дома и встроенными шумными помещениями самонесущий потолок не требуется. Звукоизоляцию перекрытий от воздушного и ударного шума следует проверять по СНиП II-12-77.
6.2. Перекрытия над техническим подпольем и проездами следует проектировать утепленными. Требуемое сопротивление теплопередаче над подпольем рекомендуется определять из условия обеспечения 50 % (за 1 ч.) воздухообмена в подполье, с использованием уровня воздушно-теплового баланса. При этом необходимо учитывать влияние ограждающих конструкций и теплоотдачи размещенных в подполье трубопроводов отопления и горячего водоснабжения.
Полы
6.3. Полы жилых зданий классифицируются по видам покрытий (паркетные, линолеумные, дощатые, плитные) и по типам конструкций (однослойные, слоистые, раздельные беспустотные и раздельные с пустотами - по лагам).
6.4. Однослойный пол укладывается непосредственно на плиты перекрытий или на выравнивающий слой, устроенный по плитам перекрытий.
В качестве покрытия однослойного пола во всех помещениях квартиры, кроме санитарно-технических узлов, рекомендуется применять линолеум на теплозвукоизоляционной подоснове по ГОСТ 18108-80, или ему подобные материалы, отвечающие требованиям действующих ТУ. Материалы для покрытия полов должны иметь биостойкую, незагнивающую подоснову.
В помещениях санитарно-технических узлов, а также в вестибюлях, внеквартирных коридорах, лестничных клетках, лифтовых холлах и т. a. рекомендуется устраивать полы из керамических (метлахских) плиток. В санитарно-технических узлах допускается полы выполнять из линолеума на резиновой основе.
Однослойный пол рекомендуется применять в междуэтажных перекрытиях, несущая часть которых обеспечивает индекс изоляции воздушного шума не менее 51 дБ. При расчете звукоизоляции перекрытия с однослойным полом необходимо учитывать снижение звукоизоляции вследствие резонансных колебаний пола и косвенной передачи шума смежными конструкциями.
6.5. Слоистый пол состоит из твердого покрытия пола и звукоизоляционного слоя.
В качестве покрытия пола рекомендуется применять штучный паркет (ГОСТ 862.1-85) e паркетные щиты (ГОСТ 862.4-77 и ТУ 13-767-84). В качестве звукоизоляционного слоя рекомендуется применять древесно-волокнистые плиты марок 4, 12 и 20 (ГОСТ 4598-86). В случае покрытия пола из штучного паркета рекомендуется предусматривать дополнительный распределительный слой из древесно-волокнистых плит марки ПТ-100 (ГОСТ 4598-86). Требуемая толщина звукоизоляционного слоя определяется расчетом или на основании результатов натурных измерений звукоизоляции.
Слоистый пол рекомендуется применять в междуэтажных перекрытиях, несущая часть которых обеспечивает индекс изоляции воздушного шума не менее 50 дБ, а также в перекрытиях над более холодными помещениями, когда требуется дополнительное утепление перекрытий.
6.6. Раздельный беспустотный пол состоит из покрытия, жесткого основания и звукоизоляционного слоя.
В качестве покрытия раздельного беспустотного пола рекомендуется применять все виды линолеума (см. п. 6.4), плитки ПВХ и другие аналогичные материалы. Допускается также применить штучный паркет (ГОСТ 862.4-87) и сверхтвердые древесно-волокнистые плиты (ГОСТ 4598-86). Жесткое основание рекомендуется выполнять в виде монолитной стяжки толщиной 40 мм из легких бетонов на пористых заполнителях или поризованных и фосфогипсовом вяжущем класса не менее В10 и марки по плотности не более D 1200. При покрытии из паркета стяжка может выполняться из мелкозернистого тяжелого бетона. При плитах перекрытия размером на комнату стяжку рекомендуется выполнять в заводских условиях в составе комплексной плиты перекрытия. При устройстве стяжки из бетонов на пористых заполнителях в построечных условиях рекомендуется предусматривать шлифование верхней поверхности стяжки. Выравнивание такой стяжки цементным раствором не допускается.
Между монолитной стяжкой и звукоизоляционным слоем рекомендуется располагать слои водонепроницаемой бумаги или другого подобного материала с перехлестыванием в стыках.
Сборные стяжки основания пола рекомендуется выполнять из бетона на пористых заполнителях класса не ниже В12,5 или гипсоцементно-пуццоланового бетона класса не ниже В5.
Покрытие пола из обычного (нетеплого) линолеума (ГОСТ 7251-77, ГОСТ 14632-79, ГОСТ 16914-71), плиток ПВХ (ГОСТ 16475-81), сверхтвердых древесно-волокнистых плит (ГОСТ 4598-86) рекомендуется укладывать на стяжку из бетона на пористых заполнителях с маркой по плотности не более D1200 или стяжку из гипсоцементно-пуццоланового бетона с маркой по плотности не более D 1300.
В качестве звукоизоляционного слоя раздельных беспустотных полов рекомендуется применять: плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем (ГОСТ 16297-80), полужесткие марки 125, жесткие марки 150, толщиной 35 - 60 мм (ГОСТ 9573-82), плиты древесно-волокнистые мягкие марки 4 плотностью не более 250 кг/м3, толщиной 20 ? 40 мм (ГОСТ 4598-86), плиты фибролитовые на портландцементе марки 300 толщиной 50 мм (ГОСТ 8928-81), песок прокаленный, керамзит предельной крупности 20 мм и другие подобные материалы, толщина слоя которых устанавливается на основании результатов исследования звукоизоляции в натурных условиях.
6.7. Раздельный пол с пустотами состоит из покрытия пола, лаг и звукоизоляционных прокладок под лаги.
В качестве покрытия раздельного пола с пустотами рекомендуется применять паркетные доски и щиты деревянные однослойные (ТУ 13-767-84). Допускается также применять шпунтованные доски (ГОСТ 8242-75), а также сверхтвердые древесно-волокнистые плиты по сплошному настилу из нешпунтованных и нестроганных досок толщиной 22 мм из низкосортной древесины и деловых короткомерных отходов лесопиления и деревообработки или из древесностружечных плит толщиной не менее 19 мм марки П-3 (ГОСТ 10632-77*).
Лаги рекомендуется выполнять из прямоугольных деревянных брусков сечением 40 ? 80 мм или клиновидных высотой 40 мм, шириной поверху - 70 и понизу - 26мм. Расстояние между осями лаг назначается в зависимости от конструкции пола: при толщине основания 19 ? 22 мм расстояние между осями лаг не должно превышать 400 мм, а в других случаях - 500 мм.
В качестве звукоизоляционных прокладок под лаги рекомендуется применять плитные материалы, используемые для устройства звукоизоляционного слоя раздельных беспустотных полов (см. п. 6.6).
6.8. Слоистый пол с покрытием из паркета, деревянный пол по лагам e бетонное основание раздельного пола рекомендуется отделять по контуру от стен и других конструкций зазором шириной 10 - 30 мм, заполняемым звукоизоляционным материалом и перекрываемым плинтусом или галтелью.
6.9. Раздельный пол рекомендуется применять при выполнении несущей части перекрытия из сплошных и многопустотных панелей, для которых индекс изоляции от воздушного звука менее 50 дБ.
6.10. Полы подвалов и технических подполий рекомендуется располагать выше уровня грунтовых вод. Если такое решение невыполнимо, в проекте рекомендуется предусматривать меры по водопонижению за счет дренажей и др. Применение противонапорных конструкций допускается лишь при невозможности водопонижения. При этом наружные стены подземной части и железобетонная плита пола подвала должны иметь сплошную гидроизоляцию со стороны грунта и рассчитываться на дополнительные усилия от гидростатического давления.
Плиты перекрытий
6.11. Сборные плиты междуэтажных перекрытий рекомендуется проектировать сплошного сечения (однослойными или трехслойными) или с пустотами.
Однослойные сборные плиты сплошного сечения рекомендуется проектировать из тяжелого или легкого бетона классов не ниже В12,5. При полах раздельного типа и слоистых толщину плит рекомендуется принимать не менее 10 см. При однослойных полах минимальная толщина плит определяется требованиями изоляции воздушного шума.
Плиты размером на комнату при опирании по контуру, двум длинным и одной короткой или только двум длинным сторонам рекомендуется армировать сварными сетками, расположенными в нижней (растянутой) зоне плиты. Арматурные стержни, расположенные вдоль короткого пролета плиты, рекомендуется частично не доводить до опор в соответствии с изменением изгибающих моментов вдоль пролета плиты. В случае, если до опор не доводится половина стержней, разреженное армирование принимается на участках шириной с каждой стороны плиты не более а = 0,14 l - 20d, где l - длина короткого пролета плиты, d - диаметр стержней.
Для сборных однослойных плит, длина которых 6 м и более, при опирании по двум коротким сторонам или двум коротким и одной длинной рекомендуется предусматривать предварительно напряженное армирование вдоль длинной стороны плиты. В плитах, работающих на изгиб из плоскости в двух направлениях, кроме предварительно напряженной арматуры рекомендуется устанавливать поперечную арматуру в виде сварных сеток.
Плиты, опертые по двум коротким и одной длинной сторонам, допускается проектировать без предварительно напряженного армирования.
Трехслойные сборные плиты перекрытий рекомендуется проектировать сборными. Верхний и нижний слои выполняются из тяжелого бетона класса на нижнее В15, средний слой - из крупнопористого бетона (например, керамзитобетона) класса не ниже В3,5. Опорные зоны трехслойных плит перекрытий следует выполнять из тяжелого бетона на всю толщину плиты.
Многопустотные сборные плиты перекрытий рекомендуется проектировать из тяжелого или легкого бетона класса не ниже В15.
Пустоты в плитах можно располагать поперек или вдоль опор в зависимости от схемы опирания на стены и прочности плит по сечениям вдоль пустот и по межпустотным ребрам.
При платформенном стыке многопустотных плит перекрытий со стенами рекомендуется предусматривать конструктивно-технологические меры повышения прочности опорных сечений.
6.12. Для перекрытий из сборных плит рекомендуется учитывать их совместную работу на изгиб из плоскости, обеспечиваемую бетонными шпоночными соединениями и арматурными связями. При учете совместной работы плит проектную толщину зазора, через который замоноличивается стык, рекомендуется принимать не менее 40 мм.
6.13. При армировании сборных плит сварными сетками рекомендуется преимущественно применять стержневую арматуру диаметром 6 - 14 мм класса A-III и арматурную проволоку диаметром 3 - 4 мм класса Bp-I. Из условия минимальной стоимости и расхода арматуры рекомендуется в сварных сетках шаги продольных и поперечных стержней назначать согласно табл. 10.
Таблица 10
Диаметр стали, мм
Класс стали
Шаг, мм
Площадь поперечного сечения Аs, мм2/м
Расчетное растягивающее усилие Ns, Н/мм
Расход стали, кг на 1 м2 сетки


100
71
27,31
0,55
3
Вp-l
200
35
13,48
0,27


250
28
10,78
0,22


300
23
8,86
0,18


100
120
47,25
0,99


150
81
31,
0,66
4
Вp-l
200
63
23,63
0,5


250
50
18,75
0,4


300
42
15,75
0,33


100
283
101,88
2,22
6
A-III
150
189
68,04
1,45


200
141
50,8
1,11


250
113
40,7
0,89


300
94
33,8
0,74
8
A-III
300
168
60,5
1,3
10
A-III
300
261
98
2,04
12
A-III
100
1131
424
8,88
12
A-III
200
5,65
212
2,44


300
377
141,3
2,96


100
1539
577
12,1
14
A-III
200
769
288,5
6,1


300
513
192
4
6.14. Размещение и количество монтажных петель или отверстий, используемых для подъема плит, рекомендуется принимать таким, чтобы исключить необходимость дополнительного армирования изделий на монтажные и транспортные воздействия.
6.15. В плитах перекрытий рекомендуется устраивать каналы для скрытой электропроводки. Диаметр каналов в сплошных плитах рекомендуется принимать не более 30 мм.
Заделку сквозных технологических и коммуникационных отверстий в плитах перекрытий рекомендуется предусматривать раствором на расширяющемся цементе или гипсе.
6.16. Глубину опирания сборных плит на стены в зависимости от характера их опирания рекомендуется принимать не менее, мм: при опирании по контуру, а также двум длинным и одной короткой сторонам - 40; при опирании по двум сторонам и пролете плит 4,2 м и менее, а также по двум коротким и одной длинной сторонам - 50; при опирании по двум сторонам и пролете плит более 4,2 м - 70.
При назначении глубины опирания плит перекрытий следует также учитывать требования СНиП 2.03.01-84 к анкеровке арматуры на опорах.
6.17. При применении сборных плит перекрытий в зданиях со стенами из монолитного бетона рекомендуется конструктивно обеспечивать их неразрезность на опорах. С этой целью рекомендуется предусматривать петлевые соединения плит, замоноличенные бетоном. Для увеличения размеров полости, замоноличиваемой бетоном, допускается плиты при монтаже опирать на монтажные столики или телескопические стойки.
6.18. Сборно-монолитные слоистые плиты рекомендуется проектировать из сборной железобетонной плиты-скорлупы, выполняющей роль оставляемой опалубки, и слоя монолитного бетона. Плиту-скорлупу рекомендуется изготавливать из тяжелого бетона класса не ниже В15, толщиной 4 - 6 см. .Монолитный слой рекомендуется выполнять из тяжелого бетона класса не менее В12,5 или легкого бетона класса не ниже В7,5. Толщину слоя монолитного бетона рекомендуется принимать не менее толщины скорлупы.
Нижнюю растянутую арматуру плиты рекомендуется размещать в сборной плите-скорлупе, при этом применять предварительно напряженное армирование. Верхняя растянутая арматура, необходимая для восприятия изгибающих моментов на опорах, располагается в монолитном слое плиты. Для обеспечения совместной работы сборного и монолитного слоев рекомендуется на верхней поверхности сборного элемента предусматривать местные углубления для образования шпонок и (или) арматурные выпуски.
6.19. Монолитные плиты перекрытий рекомендуется проектировать однослойными из тяжелого или легкого бетона класса не ниже В12,5. Толщину плит рекомендуется назначать не менее требуемой по условиям звукоизоляции от воздушного шума при однослойных полах.
6.20. Монолитные и сборно-монолитные плиты перекрытий рекомендуется проектировать как защемленные стенами в опорных сечениях.
При возведении зданий в объемно-переставных опалубках, извлекаемых на фасад, плита перекрытия бетонируется одновременно с внутренними стенами. При использовании сборных панелей наружных стен рекомендуется плиту перекрытий рассматривать как защемленную по трем сторонам со свободной четвертой стороной.
При монолитных наружных стенах, которые бетонируются после возведения внутренних конструкций, плиты перекрытий в зависимости от узла их сопряжения с наружной стенкой могут проектироваться защемленными по контуру или по трем сторонам по внутренним стенам и со свободным опиранием на наружную стену.
При возведении монолитных наружных и внутренних стен в едином цикле (например, в блочной или щитовой опалубках), монолитные и сборно-монолитные плиты перекрытий рекомендуется проектировать как защемленные по контуру.
6.21. Монолитные плиты перекрытия рекомендуется армировать сварными сетками. Диаметры и шаги продольной и поперечной арматуры сеток рекомендуется принимать согласно табл. 10. Допускается применение стандартных сеток, выпускаемых промышленностью.
При одностороннем опирании плит перекрытий на стены в случае недостаточной длины анкеровки верхней сетки рекомендуется предусматривать приварку к ней поперечных анкерующих стержней.
В неразрезных плитах перекрытия рабочую арматуру над опорами следует обрывать на расстоянии не ближе 0,25l от грани опоры, где l - пролет плиты. Пролетная арматура в опорных сечениях плиты заводится за грань опоры не менее 20 мм; стык арматурных сеток производится внахлестку с соблюдением требований СНиП 2.03.01-84.
В сечениях плите, где трещины в эксплуатационной стадии не образуются, допускается увеличение расстояния между рабочими стержнями арматуры до 400 мм с соблюдением требований СНиП 2.03.01-84.
В плитах, защемленных по трем сторонам, свободный край дополнительно армируется объемным каркасом из четырех стержней диаметром 10 мм из стали класса A-III для восприятия усадочных и температурных воздействий.
Схема армирования монолитной плиты перекрытия, защемленной по трем сторонам, с четвертой свободной показана на рис. 42.


Pen. 42. Схемы армирования монолитной плиты
а - защемленный по контуру; б - защемленной по трем сторонам и четвертой свободной
СВ - сетка верхнего армирования, СН - сетка нижнего армирования, КП - каркас пространственный
Сборно-монолитные плиты перекрытий рекомендуется армировать аналогично монолитным плитам; надопорную арматуру рекомендуется размещать в монолитном слое, пролетную - в скорлупе.
Размер скорлупы в плане рекомендуется назначать из условия Сборно-монолитные плиты перекрытий рекомендуется армировать аналогично монолитным плитам; надопорную арматуру рекомендуется размещать в монолитном слое, пролетную - в скорлупе. Размер скорлупы в плане рекомендуется назначать из условия обеспечения прочности и трещиностойкости бетона при ее изготовлении и монтаже. Стык скорлупы в перекрываемой ячейке не должен производиться в зоне максимальных моментов. В зоне стыка по скорлупам укладывается арматура площадью, эквивалентной изгибающему моменту, в расчетном сечении плиты с перепуском на длину не менее lсп, где lсп - расчетная длина анкеровки арматуры. Заведение скорлупы за грань стены производится на величину не менее 20 мм.
Совместная работа сборного и монолитного слоев перекрытия должна обеспечиваться сцеплением бетона и монтажными арматурными элементами, установленными в сборной плите-скорлупе.
Схема армирования сборно-монолитной плиты перекрытия показана на рис. 43.


Рис. 43. Сборно-монолитная плита
а ? схема армирования сборно-монолитной плиты, защемленной по контуру; б - конструктивное решение сборной плиты скорлупы без внешнего армирования; в ? то же, с внешним армированием
СВ - сетка верхнего армирования, ПС - плита-скорлупа
1 - монтажная петля, 2 - петлевые выпуски
Расчет железобетонных плит перекрытий
6.22. При расчете железобетонных плит перекрытий по предельным состояниям первой группы (по прочности) и второй группы (по деформациям, образованию и раскрытию трещин) рекомендуется различать плиты, работающие на изгиб из плоскости в одном и двух направлениях.
Плиты, опертые по контуру и имеющие соотношение размеров длинной стороны к короткой 3:1 e менее, а также плиты, опертые по трем сторонам и имеющие соотношение размеров вдоль параллельно расположенных опор к размеру вдоль свободного края 1,5:1 и менее, рекомендуется рассчитывать как работающие на изгиб из плоскости в двух направлениях. Расчет таких плит разрешается выполнять методами, изложенными в настоящем Пособии. При необходимости уточненный расчет таких плит может выполняться по специальным программам на ЭВМ, учитывающим нелинейную работу железобетона с трещинами.
Остальные плиты рекомендуется рассчитывать как работающие на изгиб в одном направлении по СНиП 2.03.01-84 и соответствующим пособиям.
6.23. Для плит, работающих на изгиб из плоскости в двух направлениях, различаются расчетные длины l1 и l2. Для плит, опертых по контуру, принимается, что пролет l1 не превышает пролет l2. Для плит, опертых по трем сторонам, пролет соответствует расстоянию между параллельно расположенными опорами (размер вдоль свободного края плиты).
Для свободно опертых плит расчетный пролет принимается равным расстоянию между серединами опорных площадок плит перекрытий. Для защемленных на опорах плит расчетный пролет принимается равным пролету в свету (до грани опор).
6.24. Для плит перекрытий, работающих на изгиб в двух направлениях, коэффициенты армирования (отношение площади сеченая арматуры к рабочей площади сечения плиты, перпендикулярного арматуре) ?1 e ?2 вдоль пролетов соответственно l1 e l2 рекомендуется назначать так, чтобы выполнялись условия:
?1 ? ?min;. (149)
0,5 (?1 + ?2 ? ?min, (150)
где ?min - минимальное значение коэффициента армирования, принимаемое по CHиП 2.03.01-84 равным 0,05 %.
Для железобетонных слабоармированных элементов, несущая способность которых исчерпывается одновременно с образованием трещин в бетоне растянутой зоны, площадь сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15 % (по СНиП 20301-84).
6.25. При расчете плит перекрытий нагрузки от веса опирающихся на них ненесущих наружных стен и перегородок рекомендуется учитывать следующим образом:
для жестких ненесущих стен и перегородок в виде сборных бетонных и железобетонных панелей нагрузка от их веса прикладывается к плите в виде сосредоточенных сил, которые считаются расположенными:
для панелей без проемов, а также простенков панелей с проемами шириной более половины высоты этажа - на расстоянии 1/12 длины соответственно панели и простенка от их краев; для крайних простенков панелей с проемами шириной не более половины высоты этажа - на расстоянии 1/3 от наружного края простенка, а для средних простенков - по середине их длины;
для нежестких ненесущих стен и перегородок из каменной кладки, мелких блоков, листовых материалов 60 % нагрузки от их веса считается распределенной по длине простенков, а остальная часть в виде сосредоточенных сил, положение которых назначается аналогично нагрузке от жестких стен и перегородок.
Если в процессе эксплуатации здания возможно изменение положения перегородок, то нагрузку от веса рекомендуется задавать в виде распределенной нагрузки, эквивалентной наиболее неблагоприятной схеме расположения перегородок в конструктивной ячейке, но не менее 0,5 кН/м2 (50 кгс/м2).
Расчет железобетонных плит перекрытий по предельным состояниям первой группы
6.26. Сборные плиты, не имеющие специальных связей для обеспечения неразрезности на опорах, рассчитываются по прочности в предположении свободного (без защемления) их опирания на стены. Для плиты, работающей на изгиб из плоскости в двух направлениях, при платформенном стыке со стенами, разрешается считать, что углы плиты закреплены от подъема.
Монолитные плиты, а также сборные, имеющие специальные связи для обеспечения неразрезности на опорах, рекомендуется рассчитывать с учетом их защемления стенами на опорах. При этом для сборных и сборно-монолитных плит необходимо учитывать две стадии их работы: до и после устройства связей, обеспечивающих защемление плиты.
Расчет по прочности плит, работающих на изгиб из плоскости в двух направлениях, рекомендуется выполнять кинематическим способом метода предельного равновесия.
При расчете плит по прочности различают следующие случаи:
армирование плиты задано; требуется определить предельное по условиям прочности значение равномерно распределенной нагрузки на плиту ;
задана нагрузка на плиту; требуется определить требуемое армирование.
6.27. Для плиты с заданным армированием расчет по прочности выполняется в следующей последовательности:
выявляются расчетные сечения; для всех плит в качестве расчетных условно рассматриваются сечения, перпендикулярные пролетам l2 и проходящие через центр плиты; для плит с защемленными опорами также рассматриваются сечения вдоль этих опор, кроме того, должны быть рассмотрены сечения, где изменяется армирование плиты. Для многопустотных плит дополнительно рассматриваются сечения вдоль пустот, примыкающих к опорам;
определяются значения изгибающих моментов, воспринимаемых плитой по расчетным сечениям; при одностороннем армировании изгибающий момент для i-го сечения плиты определяется по формуле
(151)
где Rsi, Asi - соответственно расчетное сопротивление и площадь поперечного сечения продольной арматуры в i-м сечении плиты; hoi - рабочая высота сечения; Rb - расчетное сопротивление бетона плиты сжатию (призменная прочность); di - длина плиты вдоль сечения i;
намечается схема излома плиты в предельном состоянии и определяются углы наклона линий излома по отношению к стороне плиты вдоль пролета l2; для свободно опертых и защемленных по контуру плит схемы излома рекомендуется принимать соответственно по рис. 44 и 45, при этом угол наклона линий излома к сторонам вдоль пролета допускается принимать равным 45°. Для свободно опертых по трем сторонам плит рекомендуется рассматривать две схемы излома (рис, 44, б, в), при этом для плит с соотношением сторон l2/l2 ? l допускается принимать, что угол ? = 45°;



Pen. 44. Расчетные схемы излома свободно iia?oie плиты
а - опертой по контуру; б, в - опертой по трем сторонам


Рис. 45. Расчетные схемы излома плиты, защемленной по контуру (а) и трем сторонам (б)
1, 2, 3 - расчетные сечения при определении нагрузки образования трещин
определяется предельное значение равномерно распределенной нагрузки на плиты ;
нагрузка сопоставляется с расчетной нагрузкой на плиту q; прочность плиты считается обеспеченной, если ? 1.
При загружении плиты на различных участках неодинаковыми распределенными нагрузками, а также точечными и полосовыми сосредоточенными нагрузками, допускается указанные нагрузки заменять приведенной равномерно распределенной нагрузкой, определяемой из условия равенства работ фактических и приведенной нагрузок на перемещениях, которые соответствуют заданной схеме излома плиты.
Для свободно опертой по контуру плиты предельная нагрузка вычисляется по формулам:
при армировании сетками, все стержни которых вдоль пролетов l1 и l2 доводятся до опор или обрываются в пролете по эпюре моментов согласно п. 6.11:
(152)
где М1, М2 - значения изгибающих моментов, воспринимаемые плитой при изгибе по балочным схемам соответственно вдоль пролётов l1, l2; ?р - коэффициент условий работы, определяемый по графику на рис. 46;
? = l2/l1. (153)


Рис. 46. График для определения коэффициента ?p, учитывающего пространственную работу плиты, опертой по контуру
а - при равномерном армировании; б - с концентрацией арматуры в средней части плиты
При армировании сетками, в которых стержни вдоль пролета попеременно не доводят до опор на расстояние а > 0,14l1, а вдоль пролета l2 все доводят до опор

, (154)
гдa ? = а/l1. (155)
Для свободно опертой по трем сторонам плиты, армированной в двух направлениях, предельная нагрузка принимается равной меньшему из значений, вычисляемых для двух схем излома по рис. 44, б, в.
При изломе плиты по схеме рис. 44, б
(156)
где (157)
? - коэффициент ортотропии армирования
(158)
При изломе плиты по схеме рис. 44, в
(159)
где (160)
В формулах (156) - (159) величина ? вычисляется по формуле (153), при этом пролетом l1 считается пролет вдоль свободного края плиты.
Для плиты, имеющей защемленные опоры, предельная нагрузка вычисляется по формулам:
при защемлении по контуру (рис. 45, а)
(161)
при защемлении по трем сторонам и одном свободном крае вдоль пролета l1 (рис. 45, б)
(162)
где M1, М2 - изгибающие моменты, воспринимаемые в пролете плиты при изгибе соответственно вдоль пролетов l1 и l2; MI, М?I - изгибающие моменты, воспринимаемые на опорах при изгибе вдоль пролета l1; МII, M?II - то же, вдоль пролета l2.
6.28. Предварительно напряженные в одном направлении плиты рассчитываются по прочности с учетом следующих особенностей:
при расчете прочности принимается, что величина ?р = 1;
при расчете прочности плит, опертых по трем сторонам и имеющих армирование только вдоль пролета l1, в виде предварительно напряженной арматуры, в формулах (156) и (159) принимается, что величина М2 = 0, а коэффициент ортотропии ? вычисляется исходя из изгибающих моментов Mb1 и Mb2, при которых в плите образуются трещины при aе изгибе соответственно вдоль пролетов l1 и l2, при этом учитывается влияние предварительного напряжения.
Многопустотные панели должны, кроме того, быть проверены расчетом по указаниям п. 6.33.
6.29. Для железобетонных плит перекрытий, кроме расчета по указаниям п. 6.27, необходимо проверять прочность по наклонным сечениям от действия поперечной силы. Расчет выполняется по указаниям норм проектирования железобетонных конструкций для наклонных сечений, проходящих через опоры.
Значение поперечной силы в опорном сечении для плиты, работающей на изгиб в двух направлениях, рекомендуется принимать большим из двух значений, подсчитанных исходя из упругой стадии работы плиты и в предельном состоянии (для принятой в расчете схемы излома плиты).
Для предварительного расчета допускается поперечную силу определять из условия опирания плиты по двум сторонам. Если требования расчета по поперечной силе оказываются выполненными без дополнительного армирования или повышения класса бетона плиты, то дальнейшего уточнения значения поперечных сил не требуется.
6.30. В случае, если задана нагрузка на плиты и требуется определить ее армирование, расчет рекомендуется выполнять в следующей последовательности:
а) задается тип и схема армирования плиты и предварительно назначается класс арматуры;
б) определяется оптимальное соотношение значений изгибающих моментов в расчетных сечениях и определяется требуемая площадь сечения арматуры;
в) при армировании плиты сварными сетками с использованием данных табл. 10 назначаются диаметры арматурных стержней и их шаги в сетке; при необходимости корректируются результаты расчета с учетом принятых классов и диаметров арматуры.
6.31. Для свободно опертой по контуру плиты, армированной сеткой, все стержни которой доводятся до опоры или половина стержней обрывается на расстоянии a ? 0,14 l1 - 20d, изгибающие моменты M1 и М2, действующие соответственно вдоль пролетов l1 и l2, рекомендуется определять по формулам:
М1 = Мо?р(1 - 2/3?орt/?); (163)
М2 = Мо?р?2орt/3?, (164)
где Мо - изгибающий момент в среднем сечении плиты, соответствующий балочной схеме работы плиты вдоль пролета
Мо = q l21 l2/8; (165)
?р - коэффициент условий работы, определяемый по п. 6.27; ?орt - коэффициент, равный котангенсу угла наклона линии излома к стороне плиты вдоль пролета l2; при оптимальном по условиям прочности армирования плиты коэффициент ?орt рекомендуется определять по формуле
?орt = ?sh02/(?h01); (166)
?s - коэффициент, зависящий от вида арматуры, вдоль пролетов l1 и l2; при армировании одинаковой арматурой в обоих направлениях коэффициент ?s = l; при армировании плиты вдоль пролета l1 стержневой арматурой класса А-III, а вдоль пролета l2 проволочной арматурой класса Вр-1 коэффициент ?s = 0,9; в остальных случаях коэффициент ?s определяется по формуле
?s = Rs2Cs1/(Rs1Cs2); (167)
Rs1, Cs1 - расчетное сопротивление и стоимость 1 м арматурных стержней, расположенных вдоль пролета l1; Rs2, Cs2 - то же, вдоль пролета l2, h01, h02 - рабочая высота сечения плиты при изгибе соответственно вдоль пролетов l1 и l2.
Площади сечения арматуры Аs1, As2, расположенной соответственно вдоль пролетов l1 и l2, определяются по формулам:
As1 = Rbl2x1/Rs1; (168)
As2 = Rbl1х2/Rs2, (169)
где (170)
(171)
В случае, если по условиям расчета на монтажные нагрузки или по конструктивным соображениям арматура вдоль пролета l2 задана, то изгибающий момент М1, по которому определяется площадь арматуры вдоль пролета l1, вычисляется по формуле
М1 = [Мо (? - ?2/3) - М2?/?]?р/?, (172)
где (173)
6.32. Для свободно опертой по трем сторонам плиты, армированной сеткой, все стержни которой доводятся до опоры, изгибающие моменты М1 и М2, по которым определяется площадь арматуры соответственно вдоль пролетов l1 и l2, вычисляются по формулам:
в случае, если ?2 > 0,25?sh02/h01, то
М1 = Mo(l - l/3?орt/?); (174)
М2 = Mo?2орt/(3?), (175)
где
?орt = ?sh02/(2?h01); (176)
в случае, если ?2 ? 0,25?sh02/h01
М1 = Mo/t(4?орt?); (177)
М2 = Mo(?орt - 4/3?), (178)
где
(179)
Особенности расчета по прочности многопустотных плит
6.33. Многопустотные плиты с пустотами цилиндрической формы, работающие на изгиб из плоскости в двух направлениях, а также плиты, опертые по двум сторонам, в которых пустоты расположены параллельно опорам, рассчитывают с учетом особенностей, изложенных в настоящем пункте.
Расчет прочности плиты по нормальным сечениям, перпендикулярным направлению пустот, выполняется для приведенного двутаврового сечения, для которого ширины сжатой и растянутой полок b?f,red и bf,red равны ширине плиты b вдоль рассматриваемого сечения, а приведенные высоты (толщины) полок h?f,red, hf,red e толщину стенки b?,red определяют по формулам,
h?f,red = h?f + 0,0569d; (180)
hf,red = hf + 0,0569d; (181)
h?,red = b - 0,8862dn, (182)
где h?f, hf - минимальные толщины соответственно сжатой и растянутой полок; d - диаметр пустот в плите; п - количество пустот, пересекающих расчетное сечение плиты.
Расчет прочности плиты по нормальным сечениям, параллельным направлению пустот при действии изгибающего момента, выполняют как для прямоугольного сечения, при этом расчетная высота сжатой зоны не должна превышать минимальную толщину сжатой полки (в сечении вдоль оси пустоты).
Изгибающие моменты, действующие в расчетных сечениях, допускается определять как для плит сплошного сечения.
В многопустотной плите должна быть проверена прочность ребер на срез по горизонтальным сечениям и прочность полок на срез по вертикальным сечениям.
Для опертой по двум сторонам плиты с пустотами, расположенными параллельно опорам, прочность на срез проверяется по формулам:
для опорного ребра
(183)
для ближайшего к опорному промежуточного ребра
(184)
для полок (в сечении по ближайшей к опоре пустоте)
(185)
где q - расчетная нагрузка на плиту; l - расчетный пролет плиты; b?o - минимальная толщина опорного ребра; b? - то же, промежуточного ребра; Rbt - расчетное сопротивление бетона растяжению; ?b3 - коэффициент, принимаемый по СНиП 2.03.01-84 равным для бетона: тяжелого и ячеистого - 0,6; мелкозернистого - 0,5; легкого при марке по средней плотности D1900 и более - 0,5; D1800 и менее - 0,4.
Для опертой по четырем сторонам плиты с пустотами, расположенными вдоль длинной стороны плиты, а также для опертой по трем сторонам плиты с пустотами, расположенными перпендикулярно свободному краю, расчет ребер и плит по прочности на срез рекомендуется определять по формулам (183) и (185) как для плиты, опертой по двум сторонам, параллельным пустотам.
Для iia?oie по трем сторонам плиты с пустотами, расположенными параллельно свободной стороне плиты, при соотношении ее сторон l2/l1 > 2, прочность ребер на срез проверяют по формулам:
для крайнего опорного ребра
(186)
для ближайшего к опорному промежуточного ребра
(187)
где b?o - минимальная толщина опорного ребра; b? - то же, промежуточного ребра; so - расстояние по горизонтали от оси опоры до центра первой пустоты в плите. Приближенно допускается принимать, что
so = (b?o + d)/2; (188)
s - шаг пустот;
(189)
I - момент инерции при изгибе для сечения плиты, перпендикулярного пустотам; при симметричном по высоте плиты расположении пустот
I = l2h3/12 - n?d4/64; (190)
Itor - момент инерции при свободном кручении для сечения плиты, перпендикулярного пустотам; величину Itor допускается определять как для замкнутого коробчатого сечения по формуле
91)
h - количество пустот, hf - толщина полки.
Особенности расчета по прочности предварительно напряженных плит, опертых по трем сторонам
6.34. При расчете по прочности опертых по трем сторонам плит с комбинированным армированием в виде предварительно напряженной арматуры с площадью сечения Аsp и ненапряженной арматуры с площадью сечения Аs вводят приведенные сопротивления (Rs,red), стоимость арматуры (Cs,red) и расчетную высоту сечения с комбинированным армированием (ho,red), которые вычисляют по формулам:
Rs,red = (RsрAsp + RsАs)/Аs,red; (192)
Cs,red = (CsрAs? + CsАs)/Аs,red; (193)
ho,red = (hoрAsp + hosАsRs/Rsр)/ Аs,red, (194)
где Аs,red = Asp + Аs; (195)
Rsр, Csр, - соответственно расчетное сопротивление растяжению и стоимость предварительно напряженной арматуры; Rs, Cs -то же, ненапряженной арматуры; hoр - расчетная высота сечения для предварительно напряженной арматуры; hos - то же, ненапряженной арматуры.
6.35. При расчете по прочности опертых по трем сторонам плит с армированием только предварительно напряженной арматурой, параллельной свободному краю плиты, необходимо дополнительно проверить трещиностойкость плиты для сечений вдоль пустот.
При проверке трещиностойкости учитывается расчетное сопротивление бетона растяжению Rbt, которое определяется как для бетонного элемента.
Прочность многопустотной плиты по сечению вдоль средней по ее ширине пустоты при совместном действии общего и местного изгиба проверяют по формуле
(196)
где 0,85 - коэффициент, приближенно учитывающий возможное снижение прочности бетона на растяжение при установлении класса бетона по прочности на сжатие; hred - приведенная высота полки, вычисляемая по формуле (181).
В случае, если условие (196) выполнено, то плиту допускается армировать в одном направлении. Расчет такой плиты выполняют с использованием следующих предпосылок:
направление трещин при разрушении плиты совпадает с направлением первоначальных трещин и зависит от соотношения сторон плиты ? = l2/l1 и моментов трещинообразования бетонного сечения плиты Mcrc1 и Mcrc2 соответственно при изгибе вдоль пролетов l1 и l2;
момент трещинообразования Mcrc1 определяется с учетом влияния предварительного напряжения арматуры по формуле
Mcrc1 = Rbt,serWpl,1 + Р(eop + r), (197)
где Rbt,ser - расчетное сопротивление бетона плиты осевому растяжению для предельных состояний второй группы; Wpl,1 - пластический момент сопротивления сечения плиты, перпендикулярного свободному краю (определяется по указаниям норм проектирования железобетонных конструкций и пособий к нему; Р - усилие предварительного обжатия за минусом потерь предварительного напряжения; eop - эксцентриситет усилия Р относительно центра тяжести приведенного сечения; r - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется;
r = ?Wred/Ared, (199)
? = 1,6 - ?b/Rb,ser, (199)
но не менее 0,7 и не более 1; ?b - максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного напряжения, вычисление как для упругого тела по приведенному сечению;
момент трещинообразования Mcrc2 определяется для сечения по пустоте; при симметричном по высоте расположении пустот
Mcrc2 = Rbt,serhf (h - hf) l1. (200)
Прочность плиты с заданным армированием предварительно напряженной арматурой, расположенной параллельно свободному краю, должна удовлетворять условиям:
(201)
(202)
где М1 - изгибающий момент, воспринимаемый плитой при опирании по двум сторонам; коэффициенты ?1 и ?2 вычисляют соответственно по формулам (157) и (160).
Особенности расчета по прочности монолитных плит
6.36. Для определения требуемого по условиям прочности армирования монолитных плит рекомендуется предварительно задавать значения коэффициентов ортотропии армирования ?, ?I, ?II, которые характеризуют соотношение изгибающих моментов в пролетных и опорных сечениях плиты, приходящихся на единицу длины сечения (рис. 47).

Рис. 47. Схемы действия изгибающих моментов и распределения рабочей арматуры в плитах
а - защемленных по контуру; 6 - защемленных по трем сторонам и четвертой свободной
В зависимости от схемы опирания плиты и соотношения ее размеров в плане коэффициенты ортотропии рекомендуется назначать по табл. 11.
Таблица 11
Способ защемления плиты




По контуру
1
1 - 0,9




0,8 - 0,6




0,7 - 0,5
1 - 2
1 - 2


0,5 - 0,3




0,4 - 0,2




0,2 - 0,15


По трем сторонам, один край свободный
0,7 - 1,5
0,3 - 0,1
1 - 2
1 - 2
При заданной распределенной нагрузке на плиту q погонный изгибающий момент m1, по которому подбирается пролетная арматура, располагается вдоль пролета l1, определяется по формулам:
для плиты, защемленной по контуру,
(203)
для плиты, защемленной по трем сторонам и одной свободной,
(204)
где ?I, ??I - коэффициенты ортотропии для параллельных опорных сечений вдоль стороны плиты длиной l2; ?II, ??II - то же, длиной lI, (для свободного края величина ??II).
Погонные изгибающие моменты в других сечениях плиты вычисляют по формулам:
m2 = m1 ?; (205)
mI = mI ?I; (206)
mII = m2?II, (207)
где m2 - погонный изгибающий момент в пролете плиты, вызывающий изгиб вдоль пролета l2; mI - погонный изгибающий момент на опоре плиты, вызывающий изгиб вдоль пролета l1; mII - то же, вдоль пролета l2.
6.37. При одностороннем защемлении плиты стеной (см. рис. 42) изгибающий момент в опорном сечении следует ограничивать несущей способностью анкера
mI(II) ? 0,9honan, (208)
где nan - погонное растягивающее усилие в анкерах, определяемое расчетом на выкалывание бетона,
nan = 0,5 Аап Rbt; (209)
Аап - площадь проекции поверхности выкалывания па плоскость, нормальную к анкеру.
При анкеровке сетки поперечным стержнем площадь поверхности выкалывания определяют по формуле
Аап = 2lап b, (210)
где lап - длина заделки верхней сетки за грань опоры, принимается не менее 10d (d - диаметр продольного стержня верхней сетки).
Поперечный анкерующий стержень рекомендуется выполнять из стали класса А-III и назначать по табл. 12 в зависимости от усилия nan, приходящегося на один продольный стержень.
Таблица 12
nan, кН
4,5
8
13,5
19,5
26
31
43,5
Диаметр поперечного стержня dan, мм
6
8
10
12
14
10
18
6.38. В сборно-монолитных перекрытиях дополнительно проводят проверку прочности шва сопряжения монолитной и сборной части плиты на сдвиг из условия
? ? R?, (211)
где ? - касательное напряжение в шве, определяемое по формуле
? = Q/(bz), (212)
Q - поперечная сила от внешних нагрузок в нормальном сечении сборно-монолитного перекрытия; b - расчетная ширина сечения, z - плечо внутренней пары сил; R? - предельное сопротивление срезу, зависящее от характера контактной поверхности шва, принимаемое равным 0,2 МПа при гладкой поверхности скорлупы и 0,3 МПа - при механическом создании зарубок и вмятин.
Расчет железобетонных плит перекрытий по предельным состояниям второй группы
6.39. Сборные плиты, не имеющие специальных связей для обеспечении неразрезности перекрытий на опорах, рассчитывают по предельным состояниям второй группы как свободно опертые. При защемлении перекрытий стенами в случае, если на опоре не образуются трещины, а также при наличии специальных связей, обеспечивающих неразрезность перекрытий на опорах, разрешается при расчете плит по предельным состояниям второй группы рассматривать две стадии их работы: до и после защемления.
Расчет по предельным состояниям второй группы до защемления плиты выполняют в предположении ее свободного опирания. Для этой стадии проверяется возможность образования в пролете плит трещин и определятся их кратковременное раскрытие от нагрузок, приложенных до защемления плиты. При расчете учитывают нагрузки от собственного веса плиты и опирающихся на нее сборных элементов (плит основания пола, панельных перегородок, санитарно-технических кабин и др.), устанавливаемых до монтажа плит очередного этажа, а также временная нагрузка от веса монтажного оборудования (подкосов, кондукторов и т.п.), емкостей с раствором или складируемых на перекрытии материалов. Временную монтажную нагрузку рекомендуется принимать не менее 0,5 кН/м2 (50 кгс/м2).
Для второй стадии работы плиты определяют кратковременные прогибы от нагрузки, приложенной после защемления плиты (перегородки из штучных материалов, полы, временная нагрузка), и приращение прогибов от всех длительно действующих нагрузок, обусловленное развитием деформаций ползучести бетона плиты, а также проверяют возможность образования трещин в пролете и на опорах от суммарных нагрузок. В случае образования трещин на опорах при отсутствии специальных связей, рассчитанных на восприятие изгибающих моментов в опорных сечениях, плита рассчитывается как свободно опертая. При образовании трещин в пролете проверяется их раскрытие от длительно действующей нагрузки.
При расчете сборных плит с учетом защемления на опорах рекомендуется учитывать конечную жесткость при повороте опорных закреплений.
6.40. Для монолитных плит все нагрузки разрешается считать приложенными после снятия опалубки.
Сборные плиты-скорлупы сборно-монолитных перекрытий разрешается проверять расчетом по предельным состояниям второй группы только для монтажа. Для уменьшения их прогибов и предотвращения образования трещин до набора монолитным бетоном расчетной прочности рекомендуется применять временные телескопические подставки. Для монтажа сборных плит-скорлуп рекомендуется применять такие схемы их подъема, которые не приводят к образованию трещин.
Сборно-монолитное перекрытие после набора бетоном расчетной прочности рассчитывают аналогично монолитному перекрытию.
6.41. При определении прогибов плит перекрытий нагрузку от веса ненесущих панельных наружных стен и перегородок принимают по п. 6.25.
Сосредоточенные нагрузки от наружных стен и перегородок допускается заменять равномерно распределенной нагрузкой, эквивалентной по величине изгибающему моменту в перекрытиях.
6.42. При расчете плит перекрытий по предельным состояниям второй группы различаются следующие нагрузки: qn - нормативная нагрузка, по которой проверяется образование трещин в плите; ql - нормативная длительно действующая нагрузка, по которой проверяют прогибы и раскрытие трещин; q1 - нагрузка, приложенная к плите до ее защемления (при учете двух стадий работы плиты); q2 - то же, после защемления плиты.
При определении нагрузки qn учитывается полное значение временной нагрузки, равное для квартир жилых зданий 1,5 кН/м2 (150 кгс/м2). При определении нагрузки q1 учитывается только длительно действующая часть временной нагрузки, равная 0,3 кН/м2 (30 кгс/м2).
Нагрузки q1, q2 определяют по п. 6.39.
Все нагрузки определяют с коэффициентом безопасности по нагрузке, равным 1.
6.43. Прогибы и раскрытие трещин плиты, работающий на изгиб из плоскости в двух направлениях, разрешается определять приближенно путем линейной интерполяции прогибов, соответствующих нагрузке, при которой образуются трещины в плите qcrc, и предельной нагрузке qser, определенной исходя из характеристик материала плиты для предельных состояний второй группы. Для плиты, рассчитываемой с учетом двух стадий работы (до и после защемления), при определении прогибов и раскрытии трещин следует различать случаи, когда трещины образуются до и после защемления плиты.
Расчет железобетонных плит по образованию трещин
6.44. Образование трещин проверяют для сечения по середине пролета l1 плиты, а для защемленных стенами плит также для опорных сечений.
6.45. Для сборной свободно опертой плиты нагрузку qcrc, при которой в ней образуются трещины в пролете, определяют по формуле
qcrc = Mcrc/(a1 l21 l2), (213)
где Mcrc - изгибающий момент, соответствующий образованию трещин в расчетном сечении плиты; для предварительно напряженных плит величина Mcrc вычисляется с учетом влияния предварительного напряжения арматуры на момент образования трещин; a1 - коэффициент, определяемый для плит, опертых по четырем и трем сторонам (рис. 48 и 49); для плиты, опертой по двум противоположным сторонам, коэффициент a1 = 0,125.
Для сборных плит, рассчитываемых с учетом двух стадий работы (до и после защемления), нагрузки qcrc и qоcrc, при которых образуются трещины соответственно в пролете и на опоре, рекомендуется вычислять по формулам:
(214)
(215)
где q1 - нагрузка, приложенная к плите до ее защемления; а2, а3 - коэффициенты, определяемые для плит, опертых по четырем и трем сторонам, по графикам рис. 48 и 49; для плиты, опертой по двум противоположным сторонам, а2 = 0,0417; а3 = 0,0833; а - коэффициент, учитывающий упругую податливость защемления,
(216)
К? - коэффициент жесткости опоры при повороте, вычисляемый для платформенного стыка по формуле
(217)
Eip - изгибная жесткость плиты перекрытия при изгибе вдоль пролета l1; d - длина плиты вдоль опоры; bpl,1, bpl,2 - глубины опорных площадок плиты перекрытия соответственно для верхнего и нижнего растворных швов; ?m,1, ?m,2 - коэффициенты податливости при сжатии соответственно верхнего и нижнего растворных швов, определяемые по прил. 2; Mоcrc - изгибающий момент, при котором образуются трещины в опорном сечении плиты.
В случае если qоcrc < qп, то плита рассчитывается как свободно опертая.

Рис. 48. Коэффициенты для плит, свободно опертых по контуру

Рис. 49. Коэффициенты для плит, свободно опертых по трем сторонам
6.46. Для монолитной плиты сплошного сечения нагрузка qcrc,i, при которой образуются трещины в i-м сечении плиты (см. рис. 45), определяется по формуле
qcrc,i = аоi h2 Rbt, (218)
где аоi - коэффициент, определяемый в зависимости от соотношения сторон плит и схемы защемления по табл. 13.
Таблица 13
Опирание плиты
Соотношение сторон
Коэффициенты

? = l2/l1
ао1
ао2
ао3

Защемление по
1
5,6
5,6
9,4
0,3
контуру
1,11
5
5,2
8
0,31

1,25
4,3
4,9
6,8
0,31

1,43
3,9
4,7
6
0,31

1,66
3,6
4,6
5,3
0,31

2
3,5
4,6
4,9
0,32
Защемление по трем
0,7
3,3
4,3
5,6
0,26
сторонам
0,8
3,3
4,2
5,1
0,33

0,9
3,3
4,2
4,9
0,33

1
3,3
4,2
4,8
0,34

1,2
3,4
4,2
4,7
0,32

1,5
3,4
4,2
4,6
0,32
Расчет прогибов железобетонных плит
6.47. Прогибы свободно опертых по двум сторонам плит определяются по нормам проектирования железобетонных конструкций. Максимальные прогибы от длительно действующих нагрузок свободно опертых по трем или четырем сторонам плит с закрепленными от подъема углами разрешается определять по формулам:
в случае, когда трещины не образуются, qcrc > qn
f = ?b2 l41 ?1 ql/(?b1 Eb h3), (219)
где ?1 - коэффициент, вычисляемый по графикам на рис. 50, 51 в зависимости от схемы опирания плиты; ql - длительно действующая нагрузка, по которой проверяется прогиб плиты; Eb - начальный модуль упругости бетона плиты; h - толщина плиты;

Рис. 50. Коэффициенты ?i для плит, свободно опертых по контуру

Рис. 51. Коэффициенты ?i для плит, свободно опертых по трем сторонам
в случае, когда трещины образуются при нагрузке (qcrc < ql),
f = ?b2 fcrc + (fser - ?b2 fcrc) (ql - qcrc)/( qser - qcrc), (220)
где fcrc - кратковременный прогиб при нагрузке qcrc, соответствующей моменту образования трещин в плите;
(221)
?b1 - коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона и определяемый для бетонов: тяжелого, легкого при плотном мелком заполнителе - 0,85; легкого при пористом мелком заполнителе - 0,7; ?b2 - коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести на деформации элемента без трещин, определяемый по СНиП 2.03.01-84: для тяжелого, легкого и ячеистого бетонов при ?, равной 40 - 75 % (влажности воздуха окружающей среды), ?b2 = 2, при ? ниже 40 % ?b2 = 3; fser - прогиб плиты в предельном состоянии от длительных нагрузок, вычисленный исходя из расчетных характеристик бетона и арматуры, для предельных состояний второй группы
(222)
Rs,ser - расчетное сопротивление для предельных состояний второй группы арматуры плиты, расположенной вдоль пролета l1; Es1 - модуль упругости арматуры, расположенный вдоль пролета l1; ho1 - рабочая высота сечения при изгибе плиты вдоль пролета l1; ? - приведенный коэффициент армирования,
? = (?1 ?2? + ?2)/(1 + ?2?), (223)
?1, ?2 - коэффициенты армирования (отношение площади сечения арматуры к площади всего сечения) соответственно вдоль пролетов l1 и l2; ?? - котангенс угла наклона линии излома, принимаемый для плит, опертых по четырем сторонам, а также по трем сторонам при ? ? 1, равным 1, а при ? > 1 - определяется по указаниям п. 6.27; ? - коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны, принимаемый по СНиП 2.03.01-84. При продолжительном действии нагрузок для конструкций из тяжелого и легкого бетона при влажности воздуха окружающей среды 40 - 75 % ? = 0,15; ниже 40 % ? = 0,l;
? = 0,1 + 0,5? Rs,ser/Rb,ser, (224)
?1 - коэффициент, учитывающий возможные отклонения толщины защитного слоя арматуры; для опертых по контуру армированных сетками плит толщиной менее 16 см
?1 = ho1/(ho1 - 0,7), (225)
но не более 1,2; в остальных случаях принимается по СНиП 2.03.01-84. В формуле (225) величину ho1 принимать в см. ?2 - коэффициент, учитывающий несовпадение наибольшего прогиба плиты с прогибом в точке пересечений линий излома и определяемый по формулам:
для опертых по контуру плит
?2 = 1 + 0,2(l2/l1 - 1); (226)
для плит, опертых по трем сторонам
при l2 ? 0,5l1, ?2 = 1 + 0,2(2l2/l1 - 1); (227)
при l2 ? 0,5l1, ?2 = 1 - (1 - 2l2/l1)2; (228)
qser - предельная нагрузка на плиту, вычисляемая в п. 6.27 с использованием расчетных характеристик арматуры и бетона для предельных состояний второй группы;
в случае, когда трещины образуются при нагрузке qcrc ? qn,
f = fcrc (?b2ql - qn + qcrc)/qcrc + (fser - fcrc)(qn - qcrc)/(qser - qcrc), (229)
где fser - вычисляется по формуле (222) при ? = 0,45.
6.48. Максимальные прогибы от длительно действующих нагрузок сборных плит, рассчитываемых с учетом двух стадий их работы (до e после защемления), разрешается определять по формулам:
в случае, когда трещины в пролете не образуются (qcrc > qn), то
f = ?b2 l41[?1ql - a(ql - q1)(?1 - ?2)]/(?b1 Eb h3), (230)
где ?1, ?2 - коэффициенты, определяемые по графикам на рис. 50, 51; а - коэффициент, учитывающий податливость защемления плиты и определяемый по формуле (216); q1 - нагрузка, при которой происходит упругое защемление плиты;
в случае, когда трещины в пролете образуются до упругого защемления плиты, q1 ? qcrc
f = ?b2 fcrc + (fser - ?b2 fcrc)(ql - qcrc - ?q)/(qser - qcrc), (231)
где fcrc - вычисляется по формуле (221); fser - вычисляется по формуле (222);
?q = a(ql - q1)(1 - ?2/?1); (232)
в случае, когда трещины в пролете образуются после упругого защемления плиты, q1 < qcrc
f = ?b2[focrc + (fser - focrc)(ql - qocrc)/(qser - qocrc), (233)
где
focrc = [?1 qocrc - (qocrc - ql)( ?1 - ?2)a] l41/(?b1 Eb h3), (234)
qocrc - нагрузка, при которой в защемленной плите образуются трещины в пролете.
6.49. Для монолитных плит, защемленных по контуру или трем сторонам, максимальный прогиб определяется по формулам:
в случае, когда трещины в пролете не образуются (qcrc ? qn)
f = ?b2 ?2 ql l41/(?b1 Eb h3); (235)
в случае, когда трещины в пролете образуются при нагрузке qcrc < ql,
f = focrc + (foser - focrc) (ql - qcrc)/(qser - qcrc), (236)
где focrc - прогиб защемленной плиты в момент образования трещин в пролете, определяемый по формуле
focrc = ?2 qcrc l41/(?b1 Eb h3); (237)
foser - прогиб защемленной плиты в предельном состоянии от длительных нагрузок, вычисленный исходя из расчетных характеристик бетона e арматуры для предельных состояний второй группы
foser = fser 0, (238)
где fser - вычисляется по формуле (222); 0 - коэффициент, учитывающий влияние защемления плиты на ее прогибы в предельном состоянии и определяемый по табл. 14 в зависимости от значения величины
(239)
?i - коэффициенты, характеризующие ортотропию армирования плиты (см. п. 6.36); п - количество защемленных сторон плиты;



Таблица 14
Схема плиты
Коэффициент 0

0 = 1/(1 + ?/n)

0 = (1 + 0,25?/n)/(1 + ?/n)
в случае, если трещины образуются при нагрузке qсrс, удовлетворяющей условиям, что ql < qсrс ? qn
f = [focrc + (foser - focrc) (qn - qcrc)/(qser - qcrc)] ql/qn. (240)
Расчет раскрытия трещин
6.50. Ширина раскрытия трещин железобетонных плит определяется согласно СНиП 2.03.01-84 в зависимости от значения напряжения ?s, в растянутой арматуре в сечении с трещиной.
Для плит, опертых по контуру и трем сторонам, напряжение разрешается определять по формулам:
при ql > qcrc
?s = ?s,crc + (Rs,ser - ?s,crc)(ql - qcrc)/(qser - qcrc); (241)
при ql ? qcrc < qn
?s = [+ (Rs,ser - ?s,crc)(qn - qcrc)/(qser - qcrc)] ql/qn, (242)
где ?s,crc - напряжение в арматуре непосредственно после образования трещины в сечении
(243)
Mсrc - изгибающий момент, при котором в рассматриваемом сечении образуются трещины; ? - вычисляется по формуле (224).
6.51. В слабоармированных сечениях плиты при ? ? 0,8 % расчетное значение раскрытия трещин допускается уменьшать умножением на коэффициент ?, учитывающий работу растянутого бетона над трещинами,
? = ?1 ?2 ? 1, (244)
где ?1 - коэффициент, учитывающий уровень нагружения
(245)
mn, ml - изгибающий момент, действующий в сечении плиты соответственно от нагрузки qn и ql:
mn = mcrc + (mser - mcrc)(qn - qcrc)/(qser - qcrc); (246)
ml = mcrc + (mser - mcrc)(ql - qcrc)/(qser - qcrc), (247)
mser - предельный момент, воспринимаемый сечением плиты; определяется при характеристиках бетона и арматуры, соответствующих предельным состояниям второй группы; mо - момент, при котором растянутый бетон над трещинами практически выключается из работы:
(248)
Wо - упругий момент сопротивления сечения при изгибе; ? = 100 Н/см2 - сжимающее напряжение; ?2 - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;
?2 = l,8mcrc/mn ? 1; (249)
при mo < mn коэффициент ?2 = 1.
Расчет плит перекрытия на монтажные воздействия
6.52. Для монтажа плит перекрытий рекомендуется предусматривать статически определимые схемы подъема. Распределение усилий от собственного веса плиты в точках подвески ее к монтажной траверсе задается конструкцией этой траверсы, выполняемой в виде рычажного механизма или системы вращающихся блоков.
Плиты перекрытий и монтажную оснастку для их подъема в горизонтальном положении следует проектировать исходя из условия, что проекция на поверхность плиты ее центра тяжести и крюка подъемного крана должны совпадать. Это условие распространяется на симметричные и несимметричные изделия.
Применение статически неопределимых систем подъема (траверсы с постоянным закреплением четырех стропов на кольце) допускается только для плит шириной до 2 м, опираемых по коротким сторонам. В этом случае плита рассчитывается как подвешенная на двух петлях, расположенных по диагонали.
6.53. При проектировании системы подъема и размещении монтажных петель или отверстий следует стремиться к тому, чтобы изгибающие моменты от монтажных воздействий не превосходили моментов от полной нормативной нагрузки. Если это условие выполнить не удается, то при расчете деформаций плиты в эксплуатационной стадии следует учитывать снижение их жесткости в результате кратковременного действия монтажных нагрузок в тех случаях, когда они вызывают появление трещин.
6.54. Для монтажных (подъемных) петель плит перекрытий следует применять только горячекатаную арматурную сталь класса А-I.
6.55. В зависимости от статического усилия, приходящегося на одну петлю, диаметр ее принимается по табл. 15.
Таблица 15
Диаметр петли, мм
Предельное статическое усилие на одну плиту, кН (кгс)
Диаметр петли, мм
Предельное статическое усилие на одну плиту кН (кгс)
6
1 (100)
18
25 (2500)
8
3 (300)
20
31 (3100)
10
7 (700)
22
38 (3800)
12
10 (1000)
25
49 (4900)
14
15 (1500)
28
61 (6100)
16
20 (2000)
32
80 (8000)
При использовании монтажных траверс, обеспечивающих приложение нагрузки под углом к оси симметрии петли менее 15°, а также при подъеме плит за четыре петли не балансирующей траверсой (статически неопределимой системой), когда вся нагрузка от веса панели считается приложенной только к двум любым петлям, расположенным по диагонали, приведенные в табл. 15 значения предельных статических усилий могут быть повышены на 50 %.
6.55. При расчете плит на монтажные нагрузки их собственный вес, определяемый с учетом производственной влажности, принимается с коэффициентом динамичности 1,4. Соответственно увеличиваются и сосредоточенные усилия в местах подвески панелей. Все расчетные характеристики бетона принимаются сниженными с учетом отношения отпускной прочности бетона к проектной. Учитывая кратковременность динамических перегрузок, расчетные характеристики бетона умножают на коэффициент условия работы ?b2 = 1,1.
6.56. На монтажные воздействия проверяются сечения, параллельные сторонам плиты, проходящие через оси подъемных петель или монтажных отверстий, а также те, в которых значения поперечной силы равны нулю. Изгибающие моменты в указанных сечениях определяют из условия равновесия внешних и внутренних сил по формулам сопротивления материалов для статически определимых стержневых систем.
Изгибающий момент, приходящийся на единицу ширины сечения, определяют по формуле
m = M?/b, (250)
где M, Н?м - изгибающий момент от монтажных воздействий, действующий в сечении шириной b; ? - коэффициент неравномерности распределения изгибающего момента по ширине сечения с учетом пластического перераспределения напряжений.
При расположении сечения, в котором поперечная сила равна нулю, на расстоянии большем 0,4 расстояния между ближайшими петлями или монтажными отверстиями до оси этих петель (или отверстий), коэффициент ? принимается равным 1,2 - для расчета по трещинообразованию, 1 - для расчета необходимого армирования. В остальных случаях коэффициент ? принимается соответственно равным 1,4 и 1,2.
6.57. Плиты шириной до 2 м, поднимаемые за 4 петли небалансирующей траверсой, считаются подвешенными только к двум любым петлям, расположенным по диагонали.
При расчете таких плит на монтажные воздействия проверяется необходимость постановки и сечение верхней поперечной по отношению к пролету арматуры.
Верхняя арматура не предусматривается, если соблюдается условие
Mcrc,lon ? 0,175Gb, (251)
где Mcrc,lon, кН/м ? изгибающий момент в продольном сечении плиты, при котором напряжения в верхней растянутой зоне бетона достигают величины расчетного сопротивления растяжению Rbt с учетом отношения отпускной и проектной прочности бетона; G, кН - монтажный вес плиты, умноженный на коэффициент динамичности 1,4; b, м ? ширина плиты.
Для плит сплошного сечения условие (251) может быть записано в виде
Rbt ? 0,6 Gb (252)
где l и h соответственно длина и толщина плиты.
При несоблюдении условия (251) верхняя поперечная арматура, распределенная но длине элемента, подбирается из условия восприятия изгибающего момента
М ? 0,15 Gb. (253)
6.58. Плиты, поднимаемые за 6 точек с помощью траверсы, обеспечивающей равенство усилий во всех стропах, рассчитываются в предположении равенства вертикальных составляющих усилий, приложенных к монтажным петлям или отверстиям. Для среднего поперечного сечения вертикальные составляющие усилий, приложенных к средней паре петель (или отверстий), принимаются с коэффициентом 1,2, а вертикальные составляющие усилий, приложенных в остальных четырех точках, - с коэффициентом 0,9.
6.59. В случае, когда по технологическим или конструктивным причинам подъемные петли устанавливают по боковым граням плит, не менее 50 % верхней расчетной арматуры следует располагать в зоне концентрации растягивающих напряжений в непосредственной близости от петель.
Для предотвращения вырывания петель из плоскости панелей у края петлевой ниши в бетоне следует предусматривать анкерные петли, снабженные в местах перегиба анкерующими стержнями периодического профиля, диаметром не менее диаметра монтажной петли. Анкерные петли выполняются из стали класса A-I, а их сечение рассчитывается на монтажное усилие, действующее на петлю, с коэффициентом динамичности 1,4 (без учета разложения усилия по обеим ветвям анкерной петли).
6.60. В целях приближения характера работы плиты во время подъема к характеру работы во время эксплуатации при опирании по четырем сторонам подъемные петли рекомендуется также располагать по четырем сторонам: в середине коротких сторон и на 1/3 от краев длинных (рис. 52).
Значения изгибающего момента при подъеме, приходящегося на единицу ширины плиты, в этом случае следует определять по формуле
m = G?, (254)
где ? - безразмерный коэффициент, принимаемый для различных точек плиты по табл. 16, в зависимости от соотношения сторон плиты ? = l2/l1.
Таблица 16

Коэффициент ? для плиты, поднимаемой за шесть монтажных петель (рис. 52), при определении усилий от изгиба
? = l2/l1
в поперечном направлении в точках
в продольном направлении в точках

А
C
B
C
1,0
-0,0188
0,0693
-0,0572
0,0278
1,1
-0,0232
0,0657
-0,0567
0,0258
1,2
-0,0277
0,0625
-0,0562
0,0245
1,3
-0,0325
0,0598
-0,0558
0,0240
1,4
-0,0375
0,0575
-0,0555
0,0242
1,5
-0,0427
0,0555
-0,0553
0,0247
1,6
-0,0482
0,0537
-0,0053
0,0255
1,7
-0,0538
0,0520
-0,0553
0,0267
1,8
-0,0597
0,0505
-0,0553
0,0280
1,9
-0,0657
0,0491
-0,0555
0,0293
2,0
-0,0718
0,0478
-0,0556
0,0307
2,1
-0,0780
0,0465
-0,0558
0,0320
2,2
-0,0843
0,0453
-0,0560
0,0332
2,3
-0,907
0,0441
-0,0562
0,0343
2,4
-0,0972
0,0430
-0,0563
0,0353
2,5
-0,1036
0,0418
-0,0565
0,0363
Примечание. Отрицательное значение коэффициента означает, что растянута верхняя зона плиты.
Сечение верхней арматуры, предн