Конструкции зданий с безбалочными плитами перекрытий

Безбалочные перекрытия представляют собой сплошные железобетонные плиты, опирающиеся непосредственно на колонны. В этом случае ригели перекрытий не требуются. Высота перекрытий тогда уменьшается. В связи с концентрацией сдвиговых напряжений в местах опирания плит на колонны, колонны часто устраивают с капителями. Перекрытия без капителей часто называются плоскими перекрытиями. Одним из достоинств этой системы является возможность применения нерегулярной сетки колонн.

Недостатками систем с плоскими плитами являются:

• - невыгодны при больших постоянных нагрузках (слишком большая толщина перекрытий);
• - большие прогибы плит (при малых отношениях толщины перекрытия к их пролету).

Оптимально их использовать при сравнительно небольших пролетах (4,5-6,б м), что допустимо в зданиях с частым расположением перегородок в плане (например, жилые дома).

Плиты плоских перекрытий работают как балки, связанные с колоннами (несмотря на относительную гибкость), и таким образом обеспечивают рамность конструкций. Поскольку эти плиты имеют небольшую высоту и если вертикальными несущими конструкциями являются только колонны, то шаг колонн должен быть довольно частым, и высота здания не может быть значительной.

При плоских перекрытиях в качестве несущих конструкций могут применяться не только колонны, но и диафрагмы, а также ядро (ствол) жесткости. Все это увеличивает горизонтальную жесткость здания и дает возможность увеличить его высоту. Совместная работа монолитных железобетонных конструкций проявляется в том, что горизонтальные нагрузки здание воспринимает как единое целое. Их воспринимают и жесткий ствол (ядро), и диафрагмы (стены), и плиты, 76

и колонны. Работа такой системы под нагрузкой аналогична рамно-стволовой системе.

Несущие конструкции из балок-стенок (чередование и шахматное расположение ферм)

Существуют здания с фермами (балками Виренделя) высотой в один этаж. В этих зданиях фермы размещают по ширине здания и опирают на ряды наружных колонн (рис. 4.11).

Рис. 4.11. Здание с несущими высокими фермами: а - расположение ферм в уровне четных этажей; б - расположение ферм в шахматном порядке (вразбежку)

Наиболее часто - схемы с балками в уровне четных этажей (рис. 4.11, а) или в шахматном порядке (вразбежку - рис. 4.11, б).

При чередовании фермы устанавливаются через этаж; плиты перекрытий монтируются по верхнему и нижнему поясам.

Свободное пространство образуется на каждом нечетном этаже.

При шахматном расположении ферм (рис. 4.11, б) конструкция зданий более жесткая, но свободная планировка этажа не получается. Расход стали при этом примерно на 40 % меньше, чем в рамно-связевых зданиях. Эта система применяется при строительстве зданий высотой до 30 этажей.

В этих зданиях горизонтальная продольная жесткость повышается при устройстве связей или обвязочных панелей (для создания продольных рам).