1.1 Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок

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 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 _mb рекомендуется принимать ( 6 ... 8) 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 =(1/8 ... 1/15)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.

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, 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.

Составляем два варианта расположения главных и второстепенных балок

(рис. 1.1).

I Вариант

II Вариант

Рисунок 1.1- Схемы вариантов монолитного междуэтажного перекрытия

Согласно эмпирическим формулам вычисляем приведенную толщину бетона.

1 вариант:

м; ;.

м; ;м;.

м; м;;;.

Полная расчетная нагрузка на плиту:

(1.1)

где - коэффициент надежности по назначению конструкции;

- постоянная нормативная нагрузка на перекрытие;

- частный коэффициент безопасности по нагрузке;

- нормативная переменная нагрузка на межэтажное перекрытие;

- пролет плиты;

Полная расчетная нагрузка на второстепенную балку:

(1.2)

где - пролет второстепенной балки;

Полная расчетная нагрузка на главную балку:

(1.3)

где - пролет главной бетона балки;

Приведенная толщина плиты:

(1.4)

Приведенная толщина бетона второстепенных балок:

(1.5)

где - количество пролетов плиты;

Приведенная толщина бетона главных балок:

(1.6)

где - количество пролетов второстепенной балки;

Приведенная толщина бетона колонн:

(1.7)

где - количество пролетов главной балки;

- число этажей;

- высота этажа;

Полная приведенная толщина бетона перекрытия:

(1.8)

2 вариант:

L_s=2,3м, L_sb=6м, L_mb=6,9м,

n_s=30, n_sb=6, n_mb=10,

γ_n=0,95, H_fl=3.4м, n_fl=4,

γ_n=1.5, g_k=0, q_k=4,8кн/м²

Полная расчетная нагрузка на плиту:

Полная расчетная нагрузка на второстепенную балку:

Полная расчетная нагрузка на главную балку:

Приведенная толщина плиты:

Приведенная толщина бетона второстепенных балок:

Приведенная толщина бетона главных балок:

Приведенная толщина бетона колонн:

Полная приведенная толщина бетона перекрытия:

К разработке принимаем второй вариант как более экономичный, так как