Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок

Исходные данные

Выбор рационального варианта производят на основании сравнения технико-экономических показателей перекрытия в зависимости от назначения здания, конструктивных размеров, архитектурного оформления потолка, размеров помещений, эксплуатационных требований, ТЭП и т.п. При прочих равных условиях предпочтение отдают варианту с более высокими технико-экономическими показателями.

Для выбора более рационального варианта расположения главных и второстепенных балок составляется две схемы плана здания, в которых варьируются направления и величины пролетов главных и второстепенных балок. При этом пролет главных балок l_mbрекомендуется принимать 6-9 м; второстепенных - l_sb = 5-7 м; плиты - l_s = 1, 5-2, 7 м. В перекрытиях с балочными плитами расположение главных и второстепенных балок выбирают так, чтобы соблюдалось условие l_sb/ l_s 2. Ориентировочно высоту главных балок можно принимать в пределах h_mb= (1/8…1/15)l_mb; второстепенных h_sb = (1/12…1/20)l_sb. Ширину балок принимают равной b = (0, 3... 0, 5)h.

При h ≤ 60 см - высоту балок принимают кратной 5 см; при h > 60 см - кратной 10 см.

Рекомендуется, чтобы крайние пролеты плит и второстепенных балок были несколько меньше средних, но не более чем на 20 %.

Об экономичности варианта разбивки сетки колонн и балок можно судить по значению приведенной толщины бетона перекрытия (понимая под ней толщину слоя бетона необходимого для изготовления всех элементов перекрытия, распределенного по всей площади этого перекрытия), которая представляет собой объем бетона плиты, балок и колонн, отнесенный к 1 м² перекрытия. К разработке принимается вариант расположения второстепенных и главных балок, для которого приведенная толщина бетона будет наименьшей.

Таблица 1 – Исходные данные

Тип здания	Гражданское
Размер здания в плане А× Б	64× 30 м
Количество этажей n₁
Высота этажа H₁	3, 2 м
Нормативная временная нагрузка на перекрытие p^н	4, 65 кН/м²
Район строительства	г. Борисов
Характер грунта γ	1800 кг/м³
Окончание таблицы 1
φ	33º
Характеристики материалов монолитного варианта:
	бетон класса	раб. арматура класса
плиты	С²⁰/₂₅	S500 (проволока)
второстепенной балки	С²⁰/₂₅	S400

1.1.2 Определение приведенной толщины перекрытия по вариантам

Составляем два варианта расположения главных и второстепенных балок.

1 вариант: (l_s = 2, 0 м; n_s = 15; γ _n = 1, 0; γ _f = 1, 5; l_sb = 6, 3 м; n_sb = 7; H₁= 3, 2 м; g_k = 0 кН/м²; l_mb = 6, 0 м; n_mb = 5; n₁= 4; q_k = 4, 65 кН/м²).

2 вариант: (l_s = 2, 4 м; n_s = 18; γ _n = 1, 0; γ _f = 1, 5; l_sb = 6, 0 м; n_sb = 5; H₁= 3, 2 м; g_k = 0 кН/м²; l_mb = 7, 2 м; n_mb = 6; n₁= 4; q_k = 4, 65 кН/м²).

Рисунок 1 – Схема вариантов междуэтажного монолитного перекрытия

Толщина плиты перекрытия для обоих вариантов принимаем равной h^’_f = 60 мм.

Приведенную толщину перекрытия определяем, используя рекомендации и формулы 7.1 - 7.8 [5]:

1 вариант

Приведенная толщина бетона определяется по формуле:

(1.1)

где - приведенная толщина плиты

(1.2)

где - пролет плиты;

- полная расчётная нагрузка на плиту;

(1.3)

- приведенная толщина второстепенной балки;

(1.4)

где - пролёт второстепенной балки;

- количество пролётов монолитной плиты;

- полная расчётная нагрузка на второстепенную балку;

(1.5)

- приведенная толщина главной балки;

(1.6)

где - пролёт главной балки;

- количество пролётов второстепенной балки;

- полная расчётная нагрузка на главную балку;

(1.7)

- приведенная высота колонн;

(1.8)

где - количество этажей;

- высота этажа;

- количество пролётов главной балки

Тогда приведенная толщина перекрытия

2 вариант

Приведенная толщина бетона определяется по формуле:

(1.1)

где - приведенная толщина плиты

(1.2)

где - пролет плиты;

- полная расчётная нагрузка на плиту;

(1.3)

- приведенная толщина второстепенной балки;

(1.4)

где - пролёт второстепенной балки;

- количество пролётов монолитной плиты;

- полная расчётная нагрузка на второстепенную балку;

(1.5)

- приведенная толщина главной балки;

(1.6)

где - пролёт главной балки;

- количество пролётов второстепенной балки;

- полная расчётная нагрузка на главную балку;

(1.7)

- приведенная высота колонн;

(1.8)

где - количество этажей;

- высота этажа;

- количество пролётов главной балки

К разработке принимаем первый вариант как более экономичный по расходу бетона, так как

1.1.3 Определение предварительных размеров поперечных сечений элементов для выбранного оптимального варианта перекрытия

Толщина плиты h_s принимается следующим образом.

Из условия прочности:

(1.9)

По конструктивным требованиям из условия жёсткости:

(1.10)

Минимальная толщина монолитной плиты перекрытия для гражданских зданий составляет 60 мм. Окончательно принимаем h_s = 60 мм.

Высота второстепенной балки h_sb принимается следующим образом.

Из условия прочности:

(1.11)

По конструктивным требованиям из условия жёсткости:

(1.12)

Окончательно принимаем h_sb = 400 мм.

Ширина балки (1.13)

Принимаем b_sb = 200 мм.

Высота главной балки h_mb принимается:

(1.14)

По конструктивным требованиям из условия жёсткости:

(1.15)

Окончательно принимаем h_mb = 600 мм.

Ширина балки (1.16)

Принимаем b_mb = 250 мм.

Размеры поперечного сечения квадратной колонны:

(1.17)

Принимаем с учётом градации размеров сечение колонны со сторонами

h_c = b_c = 300 мм.

⇐ Предыдущая 123 4 5 6 7 Следующая ⇒