2. Исходные данные для проектирования

Конструктивная схема здания – неполный железобетонный каркас.

Размеры здания в плане (в свету): ширина В = 18,6 м, длина L= 32,4 м.

Временная (технологическая) нормативная нагрузка на перекрытие v_n = 7,5 кПа.

Постоянная нормативная нагрузка от веса конструкций пола - 0,3 кПа.

Наружные стены здания – кирпичная кладка толщиной 510 мм.

Материалы для перекрытия: бетон тяжелый В25, арматура В500 (Вр-1) для сеток и А400 (А-III) для балок.

Коэффициент надежности по назначению здания _n= 0,95 [1]

3. Компановка конструктивной схемы перекрытия

Главные балки располагаем перпендикулярно длинной стороне здания. Конструктивная схема перекрытия приведена на рис. 1.

Определяем количество пролетов плиты.Ширина здания (в свету), выраженная в пролетах плит: В = 2l_пл^кр+ (n_пл- 2)l_пл^ср, (1)

где l_пл^кр– крайний осевой пролет плиты, предварительно равный 0,8l_пл^ср;

l_пл^ср– средний осевой пролет плиты.

Количество пролетов плиты n_пл=B/l_пл^рек= 18,6 / 2,5 = 7,44, гдеl_пл^рек= 2,5 м. Рекомендуемые пролеты плиты подбирают в зависимости от полезной нагрузки по графику (рис. 2). Количество пролетов округляем в большую сторону так, чтобы полученное число было кратно 3. Принимаемn_пл= 9.

Рис. 1. Конструктивная схема перекрытия

Рис. 2. Графики рекомендуемых пролетов плиты и второстепенной балки	Рис. 3. Графики рекомендуемых размеров сечений балок

Преобразуя формулу (1), получим выражение для среднего пролета плиты:

l_пл^ср= В / (n_пл– 0,4) = 18,6 / (9 – 0,4) = 2,16 м.

В целях унификации величину среднего пролета округляем так, чтобы число было кратно 50 мм. Принимаем l_пл^ср= 2150 мм.

Крайний пролет плиты l_пл^кр= 0,8l_пл^ср= 0,82150 = 1720 мм.

Полученные значения подставляем в формулу (1), результат сравниваем с шириной здания по заданию.

В = 2 1,72 + (9 – 2)2,15 = 18,49 м, невязка= 18,6 – 18,49 = 0,11 м.

Невязка в расчетах устраняется за счет изменения величины крайних пролетов: окончательно принимаем l_пл^кр= 1775 мм,l_пл^ср= 2150 мм.

Для определения пролетов второстепенных балоквыражаем длину здания в зависимости от их величины и количества в перекрытии:

L= 2l_вб^кр+ (n_вб- 2)l_вб^ср, (2)

где l_вб^кр– крайний осевой пролет второстепенной балки;

l_вб^ср– средний осевой пролет второстепенной балки

Учитывая оптимальное соотношение крайнего и среднего пролетов балки l_вб^кр= 0,8l_вб^ср, определяем величину среднего пролета второстепенной балкиl_вб^ср=L/ (n_вб– 0,4), гдеn_вб– число пролетов второстепенной балки, зависящее от рекомендуемого пролета.

n_вб=L/l_вб^рек= 32,4 / 6,75 = 4,8, гдеl_вб^рек= 6,75 м определено по рис. 2.

Число пролетов округляем до ближайшего целого значения: n_вб= 5.

l_вб^ср= 32,4 / (5 – 0,4) = 7,04 м. Округляя значение среднего пролета кратно 50 мм, принимаемl_вб^ср= 7000 мм.

Величина крайнего пролета второстепенной балки l_вб^кр= 0,87000 = 5600 мм.

Полученные значения подставляем в формулу (2) и сравниваем результат с длиной здания по заданию. Невязку в расчетах устраняем за счет изменения длины крайних пролетов.

L= 25,6 + (5 - 2)7,0 = 32,2 м. Невязка= 32,4 – 32,2 = 0,2 м.

Окончательно принимаем l_вб^кр= 5700 мм,l_вб^ср= 7000 мм.

Определим пролеты главных балок:

Крайние l_гб ^кр=l_пл^кр+ 2l_пл^ср= 1,775 + 22,15 = 6,075 м.

Средние l _гб ^ср= 3l_пл^ср= 32,15 = 6,45 м.

Толщина плиты назначается по табл. 1 в зависимости от величины временной нагрузки и пролета.

Таблица 1

Толщина плиты, см	Пролет плиты, м, при нормативной полезной нагрузке vn, кПа
	4,0	5,0	6,0	7,0	8,0	9,0	10,0	12,5	15,0	20,0
7	2,1-2,7	2,2-2,5	2,0-2,4	1,8-2,2	1,7-2,1	-	-	-	-	-
8	2,3-3,0	2,2-2,8	2,1-2,7	2,0-2,6	1,9-2,5	1,8-2,4	1,8-2,3	1,7-2,2	1,6-2,0	1,5-1,8

Толщина плиты принята h_пл= 70 мм.

Предварительные размеры поперечных сечений балок назначают по графику (рис. 3) в зависимости от полезной нормативной нагрузки и пролета балок: сначала определяют оптимальное соотношение h/l, затем по высоте сечения определяют ширину сеченияb= 0,4…0,5h.

В целях унификации высоту поперечного сечения балок принимают кратной 50 мм при размерах до 600 мм и кратной 100 мм при больших размерах. Ширину поперечного сечения балок назначают 150, 200, 220, 250 и далее кратно 50 мм.

Высота второстепенных балок h_вб= 7000 / 18 = 389 мм, где 1 / 18 принята по графику (рис. 3); принимаемh_вб= 400 мм; ширина поперечного сечения балкиb_вб= 0,5h_вб= 0,5400 = 200 мм.

Высота главных балок должна быть больше высоты второстепенных балок на 10 – 25 см. Высота главных балок h_гб= 6450 / 13,5 = 478 мм. Принимаемh_гб= 600 мм, ширина сечения главной балкиb_гб= 0,4600 = 240 мм, принимаемb_гб= 250 мм.