Компоновка конструктивной схемы перекрытия

Железобетонные ребристые перекрытия могут быть с балочными плитами и плитами, опертыми по контуру. Балочные плиты имеют отношение длинной стороны к короткой , а плиты, опертые по контуру, .

В настоящей курсовой работе рассматриваются принципы проектирования ребристых перекрытий с балочными плитами.

В однопролётных зданиях (шириной до 5-7 м) балки обычно опираются непосредственно на продольные стены. В мпогопролётных зданиях ребристые перекрытия с балочными плитами представляют собой конструкцию, состоящую из главных и второстепенных балок, расположенных по взаимно перпендикулярным направлениям, и плиты, монолитно связанной с балками в одно целое. Второстепенные балки служат опорами плиты, главные ‑ опорами второстепенных балок, а стены и колонны ‑ опорами главных балок.

При равномерно распределенной нагрузке и отсутствии отверстий в перекрытии рекомендуется назначать равно пролетные плиты и балки. Если на перекрытии имеется значительная сосредоточенная нагрузка, то балки целесообразно располагать непосредственно под этой нагрузкой.

Ориентировочные расстояния в метрах между второстепенными балками (или пролеты плиты) и соответствующие им минимальные толщины балочных плит в зависимости от нагрузки приняты по табл. I.I. методических указаний.

При выборе расстояния между второстепенными балками следует стремиться к тому, чтобы толщина плиты была минимальной (для производственных зданий - не менее 60 мм).

Рекомендуемые пролеты элементов перекрытия и размеры их поперечных сечений приведены в таблице №1.

Таблица 1

Установка нескольких лишних второстепенных балок меньше сказывается на общем расходе бетона на перекрытие, чем увеличение толщины плиты. Исходя из этих соображений, пролёт плиты выбирают, как правило, в пределах 1,6 – 3,4 м.

В настоящее время для многоэтажных производственных зданий принимаются унифицированные расстояния между колоннами (кратные модулю 3000 мм и равные 6,9 и 12 м) и унифицированные высоты этажей (кратные модулю 600 мм и равные 3,6; 4,2; 4,8; 6,0 и 7,2 м).

По методическим соображениям дли курсового проектирования размеры в плане и высоты этажей задаются, как правило, неунифицированными. Несмотря на это все габаритные размеры должны подчиняться единой модульной системе на базе модуля 100 мм. Для возможности более быстрого статического расчета с применением готовых формул и таблиц элементы перекрытия- рекомендуется назначать с равными пролетами или пролетами, не отличающимися более чем на 20% для плит и более чем па 15 % для балок. Обычно крайние пролеты плиты, второстепенных и главных балок выполняю меньше средних. В этом случае изгибающие моменты и перерезывающие силы в крайних пролетах приближаются по величине к расчетным усилиям в средних пролетах.

Расположение главных балок по продольному или поперечному направлениям принимаются в зависимости от архитектурных, конструктивных и технологических требований. При курсовом проектировании ограничиваемся выбором конструктивной схемы перекрытия на основе сравнения нескольких вариантов перекрытия по расходу бетона.

Крайние разбивочные оси в производственных зданиях располагаются по внутренним граням стен (нулевая привязка) либо со смещением внутрь стены на расстояние, кратное 100 мм. В настоящей работе принята нулевая привязка.

В целях унификации высоту балок принимает кратной 50 мм при размерах до 600 мм и кратной 100 мм при больших размерах.

Ширину сечения балок назначают (0,3…0,5) от высоты балки и кратной 50 мм.

Таким образом, выполнение проекта начинается с выбора сетки колонн, привязки наружных стен к крайним разбивочным осям и компоновки конструктивных схем междуэтажного перекрытия.

Расссмотрим три варианта :

Вариант 1

На основании всех требований и рекомендаций принимаем:

Четыре пролета главных балок с размерами : 6,75 м ; 6,9 м ; 6,9 м ; 6,75 м .

Восемь пролетов по 6,3 м второстепенных балок .

Исходя из этого ширины плит равны 2,15 м и 2,3 м ,что удовлетворяет вышеизложенным требованиям .

L_в.б.=(5¸7)=6,3 м; D L_в.б.=0% <10% ;

L_г.б.=(6¸9)=6,75;6,9 м ; D L_в.б.=2% <10%

- Балочная плита.

Рисунок 2. Конструктивная схема перекрытия – вариант1

Принимаем следующие размеры несущих конструкций:

- толщина плиты при нормативной нагрузке 6,5 кПа/м² - d = 70 мм ;

- высота главной балки h_г.б.= 0,7 м ;

-ширина главной балки b_г.б = 0,35 м ;

- высота второстепенной балки h_в.б = 0,45 м ;

- ширина второстепенной балки b_в.б = 0,22 м ;

- колонна 500 x 500 мм

Вариант 2

На основании всех требований и рекомендаций принимаем:

- четыре пролета главных балок с размерами : 6,75 м ; 6,9 м ; 6,9 м ; 6,75 м .

- девять пролетов по 5,6 м второстепенных балок .

Исходя из этого ширины плит равны 2,15 м и 2,3 м ,что удовлетворяет вышеизложенным требованиям .

L_в.б.=(5¸7)=5,6 м; D L_в.б.=0% <10% ;

L_г.б.=(6¸9)=6,75;6,9 м ; D L_в.б.=2% <10%

- Балочная плита.

Рисунок 3. Конструктивная схема перекрытия – вариант2

Принимаем следующие размеры несущих конструкций:

- толщина плиты при нормативной нагрузке 6,5 кПа/м² - d = 70 мм ;

- высота главной балки h_г.б.= 0,7 м ;

-ширина главной балки b_г.б = 0,35 м ;

- высота второстепенной балки h_в.б = 0,40 м ;

- ширина второстепенной балки b_в.б = 0,20 м ;

- колонна 500 x 500 мм

Вариант 3

На основании всех требований и рекомендаций принимаем:

Четыре пролета главных балок с размерами : 6,85 м ; 6,8 м ; 6,8 м ; 6,85 м .

Восемь пролетов по 6,3 м второстепенных балок .

Исходя из этого ширины плит равны 1,75 м и 1,7 м ,что удовлетворяет вышеизложенным требованиям .

L_в.б.=(5¸7)=6,3 м; D L_в.б.=0% <10% ;

L_г.б.=(6¸9)=6,85;6,8 м ; D L_в.б.=0,73% <10%

- Балочная плита.

Рисунок 4. Конструктивная схема перекрытия – вариант3

Принимаем следующие размеры несущих конструкций:

- толщина плиты при нормативной нагрузке 6,5 кПа/м² - d = 70 мм ;

- высота главной балки h_г.б.= 0,7 м ;

-ширина главной балки b_г.б = 0,35 м ;

- высота второстепенной балки h_в.б = 0,45 м ;

- ширина второстепенной балки b_в.б = 0,22 м ;

- колонна 500 x 500 мм

1.2. Технико - экономический расчёт выбранных для разработки вариантов монолитного перекрытия.

Таблица 2

V_плиты= d×L×B ; V_{реб.в.б.}= (h_в.б.- d) × b_в.б.×L× n_в.б. ; V_{реб.г.б.}= (h_г.б.- d) × b_г.б.× B× n_г.б. ; V_колл= a× b× H_эт× n_кол.

Для дальнейшего расчета принимаем Вариант 2 как более экономичный.

Рисунок 5. План монолитного перекрытия

2. Расчёт и конструирование плиты перекрытия