Расчет монолитного каркаса

1. Расчет (определение усилий и перемещений в элементах) монолитного каркаса с объемным (ригельным) армированием перекрытий следует выполнять по пространственным расчетным схемам на действие нагрузок, величины и сочетания которых следует определять в соответствии с действующими нормами проектирования строительных конструкций.

2. Ригельное армирование монолитной плиты перекрытия предполагает, что усилия, действующие на участках плиты с принятой шириной условного ригеля, расположенных в створах колонн каркаса, значительно выше, чем усилия на остальной площади плиты. Для получения расчетным путем такого распределения усилий в плите перекрытия условные ригели следует моделировать элементами, изгибная жесткость которых превосходит жесткость плиты на других (средних) участках (см. ниже).

3. Для определения усилий и перемещений условные ригели перекрытий следует моделировать стержневыми конечными элементами прямоугольного поперечного сечения, высота которого равна толщине плиты перекрытия d, а ширина – ширине зоны ригельного армирования b_s (рис. 6). Элементы, представляющие условные ригели, должны быть жестко соединены с колоннами.

Рис. 6. Расчетные сечения условных ригелей

4. Монолитную плиту перекрытия в пределах ячеек между створами колонн с пролетами l_x и l_y (см. рис. 1 и 2) следует моделировать элементами плоской оболочки, жестко сопряженными со стержневыми элементами условных ригелей. Изгибная (цилиндрическая) жесткость этих элементов должна быть уменьшена по сравнению с жесткостью монолитной плиты без трещин. Указанную жесткость следует назначать таким образом, чтобы при расчетной вертикальной нагрузке максимальный положительный изгибающий момент, действующий в ячейке плиты перекрытия, был примерно равен (но не превышал) расчетной несущей способности плиты с принятым продольным армированием 7 (см. рис. 1). При этом максимальный расчетный прогиб диска перекрытия от нормативной вертикальной нагрузки не должен превышать 0,5 от предельного значения, установленного нормами. Допускается принимать различную жесткость элементов плиты в двух взаимно перпендикулярных направлениях (ортотропные элементы).

5. Все нагрузки, действующие на каркас здания, следует прикладывать к тем элементам расчетной модели, которые моделируют конструктивные элементы каркаса, нагруженные данными нагрузками в соответствии с условиями эксплуатации.

6. При определении площади сечения продольной рабочей арматуры объемных каркасов условных ригелей по прочности ширину сечения ригеля следует принимать с учетом вовлекаемого в работу на сжатие бетона примыкающих участков монолитной плиты. Эту ширину сечения ригеля b_ef (см. рис. 6) следует принимать равной 1/6 размера ячейки каркаса в направлении, перпендикулярном пролету ригеля, но не более чем по 1 м, в каждую сторону от его оси. При этом значения усилий в условных ригелях следует определять как равнодействующие усилий, определенных по указанному выше полному расчетному сечению условного ригеля, т.е. как сумму усилий, действующих в стержневом элементе условного ригеля в пределах объемного каркаса, и действующих на примыкающие с обеих его сторон участки плиты, вовлекаемые в работу ригеля.

7. Проверку на продавливание плоской плиты перекрытия колонной следует выполнять согласно п. 3.42 СНиП 2.03.01-84^* с учетом поперечной арматуры условных ригелей.

8. Площадь поперечного сечения дополнительной рабочей арматуры 9 (см. рис. 2) верхних сеток определяют по величинам отрицательных изгибающих моментов, действующих поперек условного ригеля, с учетом частичного восприятия этих моментов верхней горизонтальной ветвью поперечных хомутов ригеля.

Научный руководитель А.И. Мордич

Зав. лабораторией
несущих конструкций В.Н. Белевич

Старший научный сотрудник,
к.т.н. В.Н. Симбиркин

Ведущий инженер Д.И. Навой.