Тема лекции 3. Проектирование балочных клеток междуэтажных перекрытий и промышленных площадок

Балки являются простейшим конструктивным элементом, работающим на изгиб. В конструкциях небольших пролетов длиной 15-20 м наиболее рационально применять сплошные балки. У металлических балок основным типом является двутавровое симметричное сечение.. В строительстве нашли применение тонкостенные балки, балки из гнутых профилей, прессованные, составные из алюминиевых сплавов, бистальные балки, т.е. балки, сваренные из двух марок стали, и балки предварительно-напряженные. Чаще применяются балки однопролетные, разрезные. Однако по расходу металла они менее выгодны, чем неразрезные и консольные.

Компоновка конструктивной схемы перекрытия. Различают балки прокатные (из двутавров или швеллеров) и со­ставные— сварные или клепаные (из листов и уголков). Балочная клеткапредставляет собой систему пересекающихся несущих балок, предназначенных для опирания настила перекрытий. В зависимости от схемы расположения балок балочные клетки разделяют на три типа (рис. 5): упрощенные, нормальные и усложненные. В упро­щенной балочной клетке (рис. 5, а) нагрузка от настила переда­ется непосредственно на балки, располагаемые обычно параллельно короткой стороне перекрытия, затем на вертикальные несущие кон­струкции (стены, стойки и др.). В балочной клетке нормального ти­па (рис. 5, г) балки настила опираются на главные балки, а те, в свою очередь, на колонны или другие несущие конструкции. В ус­ложненной балочной клетке (рис. 5,(5) балки настила опираются на вспомогательные балки, которые крепятся к главным балкам.

Рис. 5. Типы балочных клеток. а — упрощенная; б — г — нормальные с расположением балок настила соот­ветственно по верху главных балок (этажное), в одном уровне ис понижен­ным расположением; д — усложненная; / — главные балки; 2 — балки насти­ла; 3 — вспомогательные балки; 4 — стальной настил; 5 — колонны.

Балки настила и вспомогательные балки обычно проектируют прокатными, а главные балки могут быть какпрокатными (больших профилей), так и составными. Взаимное расположение балок в ба­лочной клетке может быть различным: этажное (рис. 5,б), в од­ном уровне (рис.5, б) и пониженное (рис. 5, г). Тип балочной клетки выбирают в зависимости от назначения перекрытий путем анализа различных вариантов, имея при этом в виду минимальный расход металла, соответствие конструкции технологическим требо­ваниям и условиям эксплуатации. Генеральные размеры балочной клетки в плане и по высоте (расстояние между колоннами или сте­нами, отметка верха настила, высота помещения в чистоте, разме­ры технологических отверстий и т. д.) обычно определяются проект­ным зданием. Размеры сечения балок устанавливают расчетом.

Главные балки устанавливаются в увязке с расстановкой колонн. Балки настила и вспомогательные балки располагают с учетом рас­становки оборудования и в зависимости от типа настила и нагрузки:

При стальном плоском настиле шаг этих балок принимают 0,6—1,8 м; при Железобетонном — 1,5—6 м кратно размерам стандартного на­стила. При использовании для перекрытий сборных железобетонных плит назначают, как правило, упрощенный тип балочной клетки с ук­ладкой плит непосредственно на балки настила. Толщину монолитной железобетонной плиты для определения нагрузки рекомендуется принимать (при временных нормативных нагрузках 15—30 кН/м²):

При расчетном пролете 1,5—2 м.., 10—12 см

То же, 2,1—2,5 м................. 12—14»

», 2,6—3 м..................... 14—16»

В усложненной балочной клетке вводятся еще дополнительные, вспомогательные балки, располагаемые между балками настила и главными балками, передающими нагрузку на колонны. Главные балки обычно опирают на колонны и располагают вдоль больших расстояний. Расстояние между вспомогательными балками назначается в пределах 2…5 м, и оно должно быть кратно пролету главной балки. Балки настила обычно принимают прокатными. Определение нормативных, расчетных нагрузок и усилий действующих на вспомогательную балку и балку настила. Подбор сечений из прокатного профиля. Компоновка балочных конструкций зависит от многих факторов и целесообразность выбора может быть установлена только сравнением возможных вариантов конструктивного решения. Следует принимать наиболее простой тип балочной клетки с наиболее коротким путем передачи нагрузки на опоры.

Дата добавления: 2014-12-16