Существует множество различных систем железобетонных перекрытий, как монолитных, так и сборных. Залитые на месте системы обычно относятся к одному из следующих типов:
(a) односторонняя сплошная плита и балка
(b) Двусторонняя сплошная плита и балка
(c) односторонняя конструкция из бетонных балок
(d) двухсторонняя плоская плита или плоская плита без балок
(e) Двухсторонняя балочная конструкция, называемая вафельной конструкцией.
Каждая система имеет свои преимущества и ограничения, в зависимости от расстояния между опорами, величины нагрузок, требуемой степени огнестойкости и стоимости конструкции. План этажа здания и назначение, для которого здание будет использоваться, определяют условия нагрузки и расположение опор. По возможности колонны должны быть выровнены в ряды и расположены через равные промежутки времени, чтобы упростить и удешевить строительство здания.
Односторонняя балочная конструкция
Рисунок 2.1 показывает частичный план каркаса и некоторые детали для типа конструкции, в которой используется ряд очень близко расположенных балок и относительно тонкая сплошная плита. Эта система, как правило, самая легкая (по собственному весу) среди всех типов плоскопролетных бетонных конструкций, заливаемых на месте, и конструктивно хорошо подходит для легких нагрузок и средних пролетов офисных зданий и коммерческих торговых зданий.
– Типичная бетонная односторонняя балочная конструкция
Вафельная конструкция
Вафельная конструкция состоит из двухсторонних балок, которые формируются таким же образом, как и односторонние балки. Наиболее широко используемым типом вафельной конструкции является вафельная плоская плита, в которой сплошные части вокруг опор колонн получаются путем отказа от пустотных форм. Пример части такой системы показан на Рисунок 2.2. Однако в местах разрывов в плане, например, у больших проемов или по краям здания, обычно необходимо формировать балки. Эти балки могут быть изготовлены на выступах под вафлей, как показано на Рисунок 2.2.
– Типичная конструкция бетонной вафли
С другой стороны, если балки предусмотрены на всех линиях колонн, как показано на Рисунок 2.3Конструкция аналогична двухсторонней сплошной плите с краевыми опорами. При такой системе сплошные участки вокруг колонны не требуются, так как сама вафля не обеспечивает передачу большого сдвига или развитие большого отрицательного момента на колонне.
Как и в случае с односторонней балочной конструкцией, пожарная безопасность для обычной вафельной конструкции низкая. Эта система лучше всего подходит для ситуаций, связанных с относительно небольшими нагрузками, средними и длинными пролетами, примерно квадратными пролетами колонн и разумным количеством нескольких пролетов в каждом направлении.
– Вафельная конструкция с колонными балками в глубине вафли
Двусторонние сплошные перекрытия
Если железобетонная плита армирована в обоих направлениях, то она может быть как двухсторонней, так и односторонней. Наиболее широкое применение такая плита находит в конструкции плоской плиты или плоского перекрытия. При плоском перекрытии балки используются только в местах разрыва, а типичная система состоит только из перекрытия и усиливающих элементов, используемых на опорах колонн. Типичные детали системы плоского перекрытия показаны на Рисунок 2.4. Панели, состоящие из утолщенных частей, квадратных в плане, используются для придания дополнительного сопротивления высокому сдвигу и отрицательному моменту, возникающему у опор колонн. Увеличенные части также иногда предусматриваются на вершинах колонн для дальнейшего снижения напряжений в плите.
– Конструкция бетонной плоской плиты с опускными панелями и колпаками колонн
Конструкция двухстороннего перекрытия состоит из нескольких пролетов сплошных двухсторонних перекрытий с краевыми опорами, состоящими из несущей бетонной стены. Типичные детали для такой системы показаны на Рисунок 2.5.
– Конструкция двухстороннего пролета бетонной плиты с краевыми опорами
Двусторонние сплошные конструкции перекрытий обычно предпочтительнее вафельных конструкций, когда требуется более высокая степень огнестойкости для незащищенной конструкции или когда пролеты короткие, а нагрузки высокие. Как и все типы двухсторонних пролетных систем, они работают наиболее эффективно, когда пролеты в каждом направлении примерно одинаковы.
Композитная конструкция: бетон плюс конструкционная сталь
На рисунке 2.6 показана деталь сечения конструкции, которую принято называть композитной. Она состоит из залитого бетонного пролета, опирающегося на балки из конструкционной стали, которые взаимодействуют между собой с помощью сдвиговых устройств, приваренных к верхней части балок и встроенных в залитую плиту. Бетонная плита может быть сформирована с помощью фанерных листов, в результате чего получаются детали, показанные на рисунке 2.6. Рисунок 2.6Однако более популярной формой конструкции является та, при которой стальной настил используется обычным способом, приваренный к верхней части балок. В этом случае разработчики сдвига привариваются через настил к верхней части балки. Стальной настил может служить только для формирования бетона, или может сам по себе развивать композитное действие с залитой плитой.
– Стальная рама с залитой на месте бетонной плитой
Читайте далее:- Принципы проектирования подпорных стен.
- Виды железобетонных плит – конструкция, стоимость и применение.
- Процедура строительства вафельной или ребристой плиты и ее преимущества.
- Типы систем перекрытий для строительства многоэтажных стальных конструкций.
- Все, что нужно знать о бетонных плитах в строительстве.
- Как спроектировать одностороннее перекрытие в соответствии с ACI 318-19? | Прилагается пример.
- Типы экономичных систем перекрытий для железобетонных зданий.