Руководство по проектированию железобетонных конструкций с безбалочными перекрытиями

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Руководство содержит рекомендации по области применения конструкций с безбалочными перекрытиями в производственных зданиях, типам и параметрам конструкций, а также основные положения по расчету и конструированию; в Руководстве особое внимание уделено сборным конструкциям как наиболее распространенным в строительстве.

При составлении Руководства учтен опыт проектирования и строительства производственных зданий, а также результаты экспериментальных исследований безбалочных конструкций.

Руководство не распространяется на конструкции зданий, возводимых на просадочных грунтах и горных выработках, в районах с сейсмичностью свыше 6 баллов и в районах Крайнего Севера, а также на конструкции зданий, возводимых методом подъема перекрытий.

Руководство разработано Центральной лабораторией теории железобетона НИИЖБа (доктора техн. наук, проф. А. А. Гвоздев и С. М. Крылов, канд. техн. наук Л. Н. Зайцев) и отделом железобетонных конструкций ЦНИИПромздаиий (кандидаты техн. наук М. Г. Костюковский и А. Н. Королев, инж. Т. В. Мурашова) при участии лаборатории железобетонных конструкций Уральского Промстройниипроекта (кандидаты техн. наук А. Я. Эпп, В. В. Чижевский).

Замечания просьба направлять по адресу: 109389, Москва, Ж-389, 2-я Институтская ул., д. 6, НИИЖБ и 127238, Москва, И-238, Дмитровское шоссе, д. 46, ЦНИИПромзданий.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Руководство распространяется на проектирование каркасов зданий с безбалочными конструкциями в виде плоских железобетонных перекрытий, образованных гладкими плитами, которые жестко сопрягаются с поддерживающими их колоннами посредством местных утолщений - капителей.

Рассматриваются конструкции зданий с квадратной и прямоугольной сетками колони при отношении большего пролета к меньшему до ³/₂ и отношении величин пролетов одного направления каркаса не более ⁴/₃.

1.2. Целесообразность применения безбалочных конструкций в каждом конкретном случае устанавливается на основании технико-экономического анализа с учетом условий эксплуатации конструкций, а в зданиях с сетками колонн более 6´6 м и с учетом повышения эффективности использования производственных площадей.

Применение безбалочных конструкций по п. 1.1. целесообразно:

при строительстве зданий, в которых по условиям размещаемых производств, эксплуатационным и другим требованиям необходимы гладкие потолки и беспустотные перекрытия, например в производственных зданиях мясокомбинатов, молокозаводов, рыбоперерабатывающих заводов, и холодильниках и т. п.;

в многоэтажных зданиях с сеткой колонн 6´6 м и большими (³ 1000 кгс/м²) временными нагрузками на перекрытиях.

Безбалочные конструкции предпочтительны также в зданиях с агрессивными средами.

1.3. Рекомендуется применять, преимущественно типовые или одобренные Госстроем СССР для применения в строительстве сборные безбалочные конструкции заводского изготовления.

При соответствующем обосновании могут применяться монолитные безбалочные конструкции.

1.4. По наружному контуру безбалочные перекрытия могут:

свободно выступать за крайний ряд колонн в виде консолей;

иметь сопряжения с колоннами крайнего ряда при помощи полукапителей;

сопрягаться с окаймляющей балкой, поддерживаемой крайним рядом колонн;

опираться на стены.

1.5. Назначение капителей:

обеспечить необходимую жесткость, сопряжений перекрытий с колоннами в системе каркаса здания;

увеличить прочность плиты перекрытия на излом;

обеспечить плиту от продавливания в месте ее опирания на колонны;

увеличить жесткость перекрытия.

Рекомендуется применять, преимущественно капитель типа 1 (рис. 1). Могут также применяться капители типов 2 и 3 (рис. 2 и 3), а также другие типы капителей, если это технически и экономически целесообразно.

При применении квадратных или прямоугольных в плане капителей указанных типов рекомендуется принимать:

для капители типа 1  и  в пределах от 0,08 до 0,12, где  и  пролеты конструкции; отношение высоты h_к капители в месте перелома ее очертания к толщине плиты h_п в пределах от  до ; полуширину капители r_x и r_y соответственно в направлении пролетов  и  не меньшей чем

> r ³ c + ;

для капители типа 2 величину отношений  и  пределах от 0,1 до 0,15;

для капители типа 3 отношения  и  в пределах от 0,1 до 0,15; полуширину капители r_x и r_y не менее 0,175 соответствующего пролета.

Очертания капителей сборных конструкций допускается принимать близко описанными у очертаний рекомендуемых капителей.

Размеры капителей всех типов в каждом конкретном случае следует назначать на основании расчетов.

1.6. Плиты перекрытий рекомендуется проектировать единой толщины в пределах температурного блока каркаса здания.

Толщину плит из тяжелого бетона с обычным армированием рекомендуется принимать не менее ¹/₃₅ большего пролета но осям колонн для перекрытий с капителями типа 2 и не менее ¹/₄₀ большего пролета для перекрытий с капителями типа 1 и 3.

1.7. Колонны, поддерживающие безбалочные перекрытия, следует предусматривать, как правило, сплошного квадратного сечения. Могут также применяться колонны прямоугольного и круглого сечений, а при специальном обосновании - и кольцевого сечения (например изготавливаемые методом центрифугирования).

Межколонные и пролетные плиты следует предусматривать, как правило, единой толщины. Может допускаться разная толщина межколонных и пролетных плит с превышением большей толщины над меньшей на 2 - 4 см.

Габаритные размеры сборных элементов должны отвечать условиям заводского изготовления на серийном оборудовании и транспортировки элементов. В связи с этим меньший размер элементов в плане следует принимать не более 3 м. В отдельных случаях при соответствующем обосновании эти размеры могут быть увеличены, но не более чем на 100 мм. Кроме того, ширину основных элементов перекрытий рекомендуется назначать, как правило, не менее 2400 мм. Доборные элементы могут быть меньшей ширины. Высота капители принимается не более 600 мм.

Колонны рекомендуются многоэтажной разрезки, т. е. длиной на несколько этажей.

1.9. При проектировании сборных железобетонных безбалочных конструкций рекомендуется предусматривать возможность монтажа каркаса здания на несколько этажей без замоноличивания сопряжений.

1.10. При устройстве в перекрытиях отверстий или проемов для пропуска инженерных коммуникаций, шахт лифтов, лестничных клеток и т.п. их следует размещать в пределах плитной части перекрытия. Устройство отверстий в пределах капителей, как правило, не рекомендуется. При необходимости в пределах капители допускается устраивать отверстия диаметром не более 200 мм.

Между капителями, в надколонной полосе монолитного безбалочного перекрытия отверстия рекомендуется размещать так, чтобы они занимали не более 0,5 ширины этой полосы, т. е. не более 0,5 ширины капители.

В сборных безбалочных перекрытиях целесообразно предусматривать специальные плиты с отверстиями, а в местах образования проемов плиты не устанавливать. В перекрытиях, в зонах, примыкающих к проемам, могут использоваться доборные плиты и капители, а в случае крайней необходимости и полукапители. В отдельных случаях при образовании отверстий допускается устраивать монолитные участки перекрытии.

Наличие отверстий и проемов в перекрытиях должно учитываться расчетом.