CC BY
1122
ВЕСТНИК 1/2011
КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ СТЫКА ПЛОСКОГО МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ И КОЛОНН МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ
THE CONSTRUCTIVE SOLUTION OF JOINT OF FLAT MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE CEILING AND COLUMNS FOR MULTY-STOREY BUILDINGS
A.H. Малахова, Д. Толстиков A.N. Malakhova, D. Tolsticov
ГОУ ВПО МГСУ
В статье приводится конструктивное решение двух вариантов стыка плоского монолитного перекрытия и колонн: при наличии капители колонны и без капители. Выполнено компьютерное моделирование и сравнение напряженного состояния рассматриваемых стыков.
The article gives the constructive solution for two variants of joint of flat monolithic reinforced concrete ceiling and columns: in the presence of capital of the column and without capital. There are made computer simulation and comparison of the stress state of the consideredjoints.
Многоэтажные здания из монолитного железобетона занимают лидирующее положение среди возводимых в настоявшее время зданий. По конструктивной системе, которая представляет собой совокупность взаимосвязанных несущих элементов, монолитные здания подразделяются на [1]:
o колонные, где основным несущим вертикальным элементом являются колонны, o стеновые, где основным несущим элементом являются стены, o колонно-стеновые или смешанные, где вертикальными несущими элементами являются колонны и стены.
Перекрытия в монолитных зданиях могут устраиваться плоские (гладкие плиты, плиты с капителями), а также ребристые с ребрами-балками в различных вариантах расположения.
Как показано в [2], колонная конструктивная система обладает наиболее высокими архитектурными показателями, позволяющими в максимальной степени обеспечить разнообразие и свободу планировки внутренних помещений здания. К достоинствам плоского монолитного перекрытия можно отнести простоту опалубки и армирования такого перекрытия по сравнению с ребристым. Однако при выборе для проектируемого здания колонной конструктивной системы и плоского перекрытия приходится сталкиваться с необходимостью организации узла сопряжения плоского монолитного перекрытия и колонн.
На рис.1 показан узел сопряжения плоской плиты перекрытия и колонны. Нагрузка от вышележащей колонны на нижележащую колонну передается через плоскую
плиту перекрытия. При этом в пределах плиты нагрузка от верхней колонны распространяется под углом около 45°, продавливая плиту. Поэтому необходимо проведение расчета плиты на продавливание и выполнение конструктивных требований по армированию плиты в зоне стыка.
•Нч,/*—
1 - —1 1
С1)
¡кшшт&ыье ащтц
&хшд
*
Рис. 1. Армирование плоской монолитной плиты перекрытия в зоне продавливания: ахЬ - расчетное поперечное сечение (а=Ь=500+220=720 мм), 500x500 мм - грузовая площадь (площадь колонны), и - периметр расчетного контура. Узел 1 - вариант выполнения поперечных стержней
Рекомендации по армированию плоской монолитной плиты перекрытия в зоне стыка приведены в [3]. Поперечная арматура в плите в зоне продавливания устанавливается в направлении, перпендикулярном сторонам расчетного контура (см. рис. 1).
Поперечная арматура устанавливается с шагом не более 1 к0 и не более 300 мм. Стержни, ближайшие к контуру грузовой площади, располагаются не ближе 1Ь0 и не
далее 1 к0 от этого контура. Стержни поперечной арматуры принимаются 06А240.
Другое решение плоских монолитных плит перекрытия - плиты с капителями. Наличие капителей создает более благоприятные условия для передачи усилий от плиты на нижележащие колонны, предохраняя плиту от продавливания и скалывания. Капители образуют жесткое сочленение колонн с плитой, что разгружает пролетные изгибающие моменты в плите и более равномерно распределяет их по ширине плиты.
[р.1. .о.ги
^ БА4М
\
Рис. 2. Типы и схемы армирования капителей плоского монолитного перекрытия
На рис.2 показаны типы и схемы армирование капителей плоского монолитного перекрытия [4].
Сопряжение плоских монолитных плит с капителями и без них имеют особенности напряженного состояния в зоне стыка. Компьютерное моделирование напряженного состояния в зоне стыка выполнялось с использованием программного комплекса ЛИРА [5]. Схема расчетной модели приведена на рис. 3.
На рисунке 4 показано распределение продольных сжимающих напряжений N2 в зоне стыка (4а, 46 - гладкая плита, 4в - плита с капителью).
нагрузхо от «ышмемощгй у «ЮЛОШШ
Рис. 3. Расчетная схема для исследования напряженного состояния стыка плоского монолитного перекрытия и колонны многоэтажного здания
Л I*»
<11 I»«
и* ГЛ [ I*7*4* I" 1-й
Рис. 4. Распределение напряжений N в зоне стыка монолитного перекрытия и колонны (а, б - гладкая плита, в) - плита с капителью)
Анализ распределения напряжений в зоне стыка монолитного перекрытия и колонны показал, что:
о картина распределения напряжений зависит от толщины гладкой плиты. При уменьшении толщины плиты влияние вертикальной нагрузки сказывается на большей длине плиты (считая от колонны),
о картина распределения напряжений плиты с капителью существенно отличается от картины распределения напряжений гладкой плиты. Капитель плиты создает благоприятные условия для передачи сжимающей нагрузки.
Литература
1. СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий - М., 2007, 18 с.
ВЕСТНИК 1/2011
2. Иванов А. Некоторые проблемы проектирования монолитных железобетонных многоэтажных зданий с плоскими перекрытиями. - Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века, №11, 2003, с. 48-50.
3. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. -М., 2004, 24 с.
4. Железобетонные конструкции (под ред. Панарина Н.Я.) - М., 1971, с. 328-333.
5. Городецкий А.С., Евзеров И.Д. Компьютерные модели конструкций. - Киев.: Издательство "ФАКТ", 2005, 344 с.
The literature
1. SP 52-103-2007. Reinforced concrete monolithic constructions of buildings - M., 2007, 18 p.
2. Ivanov A. Some problems of designing of monolithic reinforced concrete constructions for multi-storey buildings with flat ceilings. - Building materials, equipment and technologies of the XXI century, № 11, 2003, pp. 48-50.
3. SNIP 52-01-2003. Concrete and reinforced concrete constructions. Basic principles. - M., 2004, 24 p.
4. Reinforced concrete structures (ed. Panarin N.Y.) - Moscow, 1971. pp. 328-333.
5. Gorodetsky A.S., Yevzerov I.D. Computer models of constructions. - Kiev.: Publishing House "fact", 2005, 344 p.
Ключевые слова:Монолитное перекрытие, стык перекрытия и колонн, конструктивные решения, компьютерное моделирование стыка
Keywords:Monolithic reinforced concrete ceiling, the joint of monolithic reinforced concrete ceiling and columns, constructive solutions, computer simulation of joints.
E-mail автора: [email protected].
Рецензент: Д.В. Морозова кандидат технических наук доцент кафедры «Строительные конструкции» Московского государственного открытого университета
