Требуется запроектировать плиту и второстепенную балку монолитного ребристого балочного перекрытия при исходных данных (Приложение 1), в которых указаны:
- район строительства;
- размеры температурно-деформационного блока здания;
- полезная нагрузка на перекрытие;
- общее конструктивное решение (несущие наружные стены и внутренний каркас).
Выполнение проекта следует начинать с изучения разделов учебников [8, 9, 10], посвященных компоновке, расчету и конструированию монолитных перекрытий. Вы должны усвоить, что общее компоновочное решение перекрытия (шаг колонн, направление главных и шаг второстепенных балок) обуславливается соображениями экономического, архитектурного, технологического и конструктивного характера. Отсутствие в задании технологической и градостроительной информации сужает область компоновочного решения к анализу конструктивных и экономических аспектов к возможности учета следующих рекомендаций:
- направление главных балок принимается перпендикулярно продольным разбивочным осям, что обеспечивает большую жесткость здания в поперечном направлении;
|
|
- пролеты главных балок (шаг колонн в поперечном направлении) принимаются по возможности одинаковыми (отличие не более 20 %) и равными 6 ÷ 8 м;
Примечание: равенство пролетов позволяет использование таблиц при статическом расчете балок.
- пролеты второстепенных балок (шаг колонн в продольном направлении) целесообразно принимать одинаковыми (отличие менее 20 %) и равными 5 ÷ 7 м;
- шаг второстепенных балок (1,6 ÷ 2,7 м) устанавливается исходя из условий обеспечения продольной жесткости здания (вдоль всех продольных осей в створе колонн необходимо устройство второстепенных балок) и минимально возможной толщины плиты перекрытия; при этом более равномерная загрузка главных балок достигается при опирании на них второстепенных балок в третях пролета.
Пример компоновки конструкций перекрытия представлен на рис. 2.1.
1 – главные балки; 2 – второстепенные балки; 3 – условная полоса шириной 1 м для расчета плиты
Рисунок 2.1 – Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия
Назначение размеров основных конструктивных элементов перекрытия производится из условия минимизации расхода материалов и с учетом следующих рекомендаций:
а) толщина плиты принимается в зависимости от заданой временной нагрузки и шага второстепенных балок (таблица 2.1)
Таблица 2.1
Рекомендуемые минимальные толщины hpl балочных плит перекрытий, мм
v, кН/м2 | Шаг второстепенных балок (м) | Примечание | ||||
2,0 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,6 | ||
2,5 | 50 ÷ 60 | 50 ÷ 60 | 60 ÷ 70 | 70 ÷ 80 | 80 ÷ 90 | · плита проектируется как балочная (lp: lf ≥ 2,0); · промежуточные значения определяются интерполяцией |
3,5 | 50 ÷ 60 | 50 ÷ 60 | 60 ÷ 70 | 70 ÷ 80 | 80 ÷ 90 | |
4,5 | 50 ÷ 60 | 60 ÷ 70 | 70 ÷ 80 | 70 ÷ 80 | 80 ÷ 90 | |
6,0 | 50 ÷ 60 | 60 ÷ 70 | 70 ÷ 80 | 80 ÷ 90 | 90 ÷ 100 | |
8,0 | 60 ÷ 70 | 60 ÷ 70 | 70 ÷ 80 | 80 ÷ 90 | 90 ÷ 100 | |
10,0 | 60 ÷ 70 | 70 ÷ 80 | 80 ÷ 90 | 90 ÷ 100 | 90 ÷ 100 |
б) поперечное сечение балок принимается тавровым с высотой полки hf = hpl, общей высотой ориентировочно равной:
|
|
для второстепенных балок – ;
для главных балок – .
Ширина ребра bpb = (0,4 ÷ 0,5) hpb; bmb = (0,3 ÷ 0,5) hmb.
(Индекс “ pb ” – для второстепенных балок, а “ mb ” – для главных балок).
При этом полученные величины округляют до ближайших значений кратных 50 мм, которые не должны быть меньше величин, указанных в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Минимальные значения размеров поперечного сечения балок
ребристых перекрытий, (мм)
Полная нагрузка (g + v), кН/м | Расчетный пролет, м | Примечание | |||
5,0 | 6,0 | 7,0 | 8,0 | ||
200 × 350 | 200 × 400 | 200 × 450 | 200 × 500 | · нагрузка от собственной массы элементов перекрытия определяется по ориентировочным размерам; · погонная нагрузка равна нагрузке на 1 м2 умноженной на шаг балок | |
200 × 400 | 200 × 450 | 200 × 500 | 200 × 550 | ||
200 × 400 | 200 × 450 | 250 × 500 | 250 × 550 | ||
200 × 450 | 200 × 450 | 250 × 500 | 250 × 550 | ||
200 × 450 | 250 × 500 | 250 × 550 | 250 × 600 | ||
250 × 450 | 250 × 500 | 250 × 550 | 250 × 600 | ||
250 × 500 | 250 × 550 | 250 × 600 | 300 × 600 | ||
250 × 500 | 250 × 550 | 250 × 600 | 300 × 600 |
Поперечное сечение главных балок принимают, как правило, больше поперечных размеров второстепенных: по ширине – не менее 5 см; по высоте – 10 ÷ 15 см.