1 Компоновка конструктивной схемы и технико-экономические показатели вариантов ребристого монолитного перекрытия
Выбор рационального варианта производится на основании сравнения технико-экономических показателей перекрытия в зависимости от назначения здания, размеров помещений, эксплуатационных требований 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, составляются две схемы плана здания, в которых варьируются величины и направления пролётов главных и второстепенных балок.
Принимаем
для первого варианта: пролёт главных
балок –
,
,
второстепенных
балок -
,
пролет
плиты
,
.
Для второго варианта принимаем: пролёт
главных балок –
,
,
второстепенных балок -
,
пролет плиты
,
.
Об экономичности варианта разбивки сетки колонн и балок можно судить по значению приведенной толщины бетона, которая представляет собой объём бетона плиты, балок и колонн отнесённый к одному метру квадратному перекрытия.
По формуле Овечкина вычисляют приведенную толщину перекрытия:
(1.1)
где
приведенная толщина плиты:
;
(1.2)
приведенная
толщина второстепенной балки:
;
(1.3)
приведенная
толщина главной балки:
;
(1.4)
приведенная
высота колонны:
,
(1.5)
где
количество
пролетов монолитной плиты;
количество
пролетов второстепенной балки;
количество
пролетов главной балки.
Рисунок
1 – Первый вариант компоновки перекрытия
Рисунок 2 – Второй вариант компоновки перекрытия
В формулах (1.1) – (1.5):
-
полная расчетная нагрузка на плиту:
;
(1.6)
-
полная расчетная нагрузка на второстепенную
балку:
;
(1.7)
-
полная расчетная нагрузка на главную
балку:
.
(1.8)
В результате компоновки вариантов перекрытия и данных принимаем следующие варианты.
Вариант 1. Исходные данные:
м;
;
;
.
м;
;
м;
.
м;
;
;
.
Решение
кН/м;
кН/м;
кН/м;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
Вариант 2. Исходные данные:
м;
;
.
м;
;
м;
.
м;
;
;
.
Решение
кН/м;
кН/м;
кН/м;
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
К
дальнейшим расчетам принимаем первый
вариант как более экономичный по расходу
бетона, т. к.
мм
<
мм.
1.1 Определение предварительных размеров поперечных сечений элементов для выбранного оптимального варианта перекрытия
Толщина
плиты
принимается:
- согласно (1, таблица 11.3) для монолитных перекрытий гражданских зданий не менее 60 мм;
-
из условий прочности по (5, формула(7.9))
при полной расчетной нагрузке
мм,
где
-
расчетное сопротивление бетона сжатию
;
- по конструктивным требованиям из условия жесткости
мм;
Окончательно
принимаем
мм.
Высота
второстепенной балки
принимается:
- по (5, формула (7.10)) при полной расчетной нагрузке
мм;
- по конструктивным требованиям из условий жесткости
мм.
Принимая
во внимание требования градации размеров
балок, окончательно принимаем
мм.
Ширина
балки
мм.
Принимаем
мм.
Высота
главной балки
принимается:
-
по (5, формула (7.11)) при полной расчетной
нагрузке
мм;
- по конструктивным требованиям из условий жесткости
мм.
Окончательно
принимаем
мм.
Ширина
главной балки
мм.
Принимаем
мм.
Сторона квадратного сечения колонны определяется следующим образом:
Принимаем
с учетом градации размеров сечения
колонны
мм.