В.С.ЗЫРЯНОВ, д-р. техн. наук, проф., К.М.ТЕЛЬКОНУРОВ, инж. (ЦНИИЭП жилища), Расчет прочности плит перекрытий с краевой нагрузкой от наружных стен
В последние годы в качестве ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, в частности, крупнопанельных, широко применяются не несущие (навесные) наружные стены из мелкоштучных элементов: легкобетонных и ячеистобетонных блоков, кирпича и др. Нагрузка от них передается на свободный край плиты перекрытия в виде локальных сосредоточенных и линейных нагрузок различной интенсивности, которые для упрощения расчета плиты приводятся к эквивалентной линейной нагрузке. Нормативная величина ее может составлять 5-7 кН/м. На остальную часть плиты прикладывается равномерно распределенная по площади или приведенная к ней нагрузка, нормативные значения которой с учетом собственного веса составляют 6-8 кПа.
Как показали экспериментальные исследования опертых по трем сторонам плит перекрытий крупнопанельных жилых зданий с краевой нагрузкой от наружных стен, в предельном состоянии по прочности развитие трещин в них близко к полуконвертной схеме, поэтому расчет может производиться как плит, работающих в двух направлениях, с использованием метода предельного равновесия.
В связи с наличием краевой нагрузки в плите значительно увеличиваются изгибающие моменты, что следует учитывать при расчете и конструировании рабочей арматуры. Было рассмотрено два возможных варианта расчета свободно опертых по трем сторонам плит (защемление в платформенных стыках при расчетах по прочности не учитывается).
По первому из них, наиболее приемлемому для подбора арматуры, расчет производится раздельно от “комнатной равномерно распределенной по площади и краевой линейной нагрузок.
Подбор арматуры плит, опертых по трем сторонам, при действии равномерно распределенной по площади нагрузки, с наиболее распространенным отношением пролетов А = 50,5 производится по формулам, полученным с использованием ‘‘классической” схемы излома кинематического способа (рис. 1), вывод которых аналогичен приведенному в [ 1 ]:
Важной положительной стороной рассмотренного варианта расчета следует считать возможность прямого определения необходимого количества дополнительной арматуры , воспринимающей момент от краевой нагрузки. Недостатком же является некоторая сложность его использования для проверки прочности, а также при анализе экспериментальных данных.
Для решения этих задач может быть применен второй вариант расчета, при котором все нагрузки, включая краевые, приводятся к эквивалентной равномерно распределенной по площади нагрузке q3, после чего расчет прочности производится только на эту нагрузку.
Нагрузка q3 определяется из выражения
Концентрация арматуры As1 у свободного края может осуществляться различными способами. Наиболее эффективным из них по прочности и достаточно технологичным является усиление краевой полосы отдельными стержнями, располагаемыми как можно ближе к наружной стене (рис. 3,а). При установившемся технологическом режиме завода-изготовителя возможны и другие варианты (рис. 3,6).
Бетон и железобетон, 2005 №2