3. Сборные железобетонные конструкции

3.1 Вводные замечания

Цель проекта – развитие практических навыков расчета и конструирования сборных железобетонных элементов с учетом специфики их изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации.

Технологически это достигается путем:

• осознанного эскизного (без выполнения необходимых экономических расчетов) выбора компоновочного решения перекрытия, основанного на теоретических представлениях о технической целесообразности (условиях предпочтительности) применяемого решения, в частности, направления и величины пролетов ригелей, типов и размеров плит перекрытий, обеспечения жесткости и статической неизменяемости и др.;

• выбора расчетных схем, наиболее адекватных реальной работе основных элементов каркаса здания для всех расчетных стадий (изготовления, транспортирования, эксплуатации);

• выполнения упрощенных статических и конструктивных расчетов, позволяющих определить величину действующих усилий (M, Q, N), подобрать сечения элементов и необходимую площадь рабочей арматуры;

• конструктивного обеспечения использованных предпосылок (подбор и размещение стержней, компоновка арматурных сеток и каркасов, проектирование сопряжений отдельных элементов и т.п.) в соответствии с нормативными требованиями [1-7].

Материалами обязательной отчетности по разделу являются:

• пояснительная записка, содержащая информацию о расчетах и принятых конструктивных решениях, выполненная вручную или компьютерным набором;

• графическая часть проекта, содержащая:

• план и разрез здания в произвольном (но стандартном) масштабе;

• рабочие чертежи сборной железобетонной плиты перекрытия;

• рабочие чертежи сборного ригеля, колонны и фундамента под колонну.

3.2 Методические рекомендации по выбору компоновочного решения перекрытия

Рассматривается вариант многоэтажного производственного здания с неполным каркасом, конструктивная схема которого включает несущие ограждающие стены на сборных ленточных фундаментах, железобетонные колонны (с поэтажной разрезкой), защемленные в отдельно-стоящих фундаментах, сборные балочные перекрытия (ригели и балочные плиты).

Принципиальным вопросом компоновочного решения здания является выбор направления ригелей в перекрытиях здания, который в общем случае обусловлен соображениями экономического, архитектурного, конструктивного и технологического характера (см. [8, 9] и др.). Так как в задании отсутствуют данные о назначении здания, то изначально (без экономического обоснования) следует принять поперечное расположение ригеля, как обеспечивающее большую жесткость здания. При этом, пролеты ригеля целесообразно назначить равновеликими (отличие не более 20 %) с размерами кратными 100 мм, в диапазоне значений 5 ÷ 8 м.

Шаг поперечных рам (пролет плит перекрытий) принимается равным 6,0 м.

Тип панелей перекрытия рекомендуется принимать в зависимости от величины полезных нагрузок:

• пустотные с овальными (круглыми) пустотами – при временных нагрузках v < 5 кН/м²;

• ребристые с ребрами вниз – при временных нагрузках v  5 кН/м².

Ширина панелей В назначается с учетом:

• минимального количества типоразмеров плит;

• размещения плит – распорок (рис. 3.1) вдоль всех промежуточных осей (это обеспечивает жесткость продольных рам здания);

• ее кратности модулю 100 мм;

• минимального значения В  40 мм (при меньших значениях размеров участка перекрытия предполагается устройство монолитного фрагмента перекрытия).

Конструктивная ширина панелей принимается меньше номинальной на 10 мм по низу и 30 м по верху (по условию устройства необходимых зазоров между плитами.)

Высота сечения предварительно напрягаемых плит может назначаться по аналогии с типовыми решениями или по условиям жесткости:

• –для ребристых (ребра вниз) плит;

• –для пустотных плит (при любых очертаниях пустот).

При этом расчетная длина плит перекрытия

,

где b – ширина площадки опирания плиты на ригель, принимаемая для предварительных расчетов 200 ÷ 250 мм.

Номинальные размеры сечения ригеля могут предварительно назначаться по условиям жесткости:

с округлением кратным 50 мм.

с округлением кратным 10 мм.

Пример компоновочного решения сборного балочного перекрытия представлен на рис. 3.1.