1. Проектирование здания со сборным каркасом

   1. Компоновка перекрытия

Требуется определить размеры сетки колонн, габаритные размеры несущих конструкций трехэтажного трехпролетного каркасного здания связевого типа и вычертить схему расположения элементов каркаса: план перекрытия первого этажа, поперечный разрез, узлы и спецификацию.

Исходные данные: размеры в плане по осям 18,7 х 26 м, высота этажей в осях 4,2 м, панели перекрытий пустотные, район строительства г. Сыктывкар (V снеговой район [1]).

Рекомендации для компоновки перекрытия:

• Плиты сборные: длина l_f = 4÷6м, ширина в_f =1,2÷2,5 м.

• Ригели сборные: длина l_r =6÷8 м.

Ориентировочное количество пролетов плит при средней длине l_f =5м.

n= , принимаем n=5

Количество ригелей при средней длине ригеля l_r= 7м

n_r = принимаем n_r =3

l_r = .

Принимаем длину среднего ригеля l_r=6300 мм, крайних l_r’=6200мм.,

в = 6200·2+6300=18700мм.

Обозначения: П1-рядовая плита; П2-плита-распорка; УМ- участок монолитный.

Рис.1. План сборного перекрытия

Ширина плиты П1:

в_f = , окончательно принимаем в_f = 1600мм.

Ширина плиты П2:

Принимаем ширину плиты-распорки в_f2 не более ширины пролетной и

в_f2 ≥ h_с+200мм, где h_с - предварительная ширина сечения колонны:

в_f2 =6300-3·1600=1500мм.

Ширина монолитного участка УМ:

в_{f 3} = 6200-3·1600-0,5·1500=650мм.

Вычерчиваем схемы расположения элементов скомпонованного каркаса, включая план первого этажа, поперечный разрез, узлы и спецификацию (чертеж 1). При этом предусматриваем в колоннах по осям А и Г одну консоль, в отличие от двух консолей в колоннах по осям Б и В; колонны, расположенные у торцевых стен, нагружены меньше остальных, поэтому всем им присваиваем разные марки — от К1 до К4, также присваиваем разные марки колоннам в зависимости от этажа, т.к. варьируется высота колонны. Ригели имеют четыре марки - однополочные у торцевых стен (на них опираются панели только с одной стороны) и двухполочные остальные, и в зависимости от пролета (в данном случае 2 пролета 6,2 и 6,3 м.). По-разному маркируем также панели перекрытий - рядовые, межколонные средние и монолитный участок. Показываем проем на двух угловых ячейках перекрытия на месте расположения лестничной клетки. Диафрагмы жесткости, лестничные клетки, наружные стеновые панели и другие элементы на схеме условно не показываем. Спецификацию заполняем после подсчета собственной массы конструкций, то есть после завершения их рабочих чертежей.

2. Расчет и конструирование сборной многопустотной плиты

1. Сбор нагрузок на плиту

Нагрузка	Нормативное значение, Н/м2	f	Расчетное значение Н/м2
Постоянная
Сборная ж/б плита : = 2500кг/м³, hf = 220мм	3000	1,1	3300
Ц/п стяжка:  = 2200кг/м³, t= 20мм	440	1,3	572
Керамическая плитка:  = 1800кг/м³, t=13мм	234	1,1	257
Всего: gn =3674 g = 4129
Временная
Полезная	υn =5900	1,2	υ=7080
В т.ч. длительная (30%)	υnl =1770	1,2	2124

Погонная нагрузка на плиту при ширине в_f·= 1,6 м, с учетом коэффициента надежности по ответственности для производственного здания γ_n=1:

-расчетная: q =(g+υ) ·в_f ·γ _n=(4,129+7,08)· 1,6·1=17,93 кН/м.

-нормативная, полная: q_n =(q_n+υ_n) ·в_f ·γ _n=(3,674+5,9)·1,6·1=15,32 кН/м.

-нормативная, длительная:

q_nl=(q_n+υ_nl) ·в_f ·γ _n=(3,674+1,77)·1,6·1=8,71 кН/м.

Высота сечения ригеля

h_r =(1/8÷1/15) ·l_r=1/12·l_r =1/12·6300=525мм.

Принимаем h_r =550мм. (кратно 50мм)

Ширина ригеля

в_r =(0,3÷0,5)·h_r =0,4·550=220 мм.

Расчетную длину плиты принимаем от половины полки ригеля. Расчетная длина плиты при свесе полки ригеля с=125 мм:

l_o= l_f - в_r - c = 5,2 - 0,22 - 0,125 = 4,855 м.