Сборные железобетонные конструкции многоэтажного каркасного здания (связевой вариант)

2. Назначение габаритных размеров основных конструкций

2.1. Подбор сечений колонн и ригелей.

Для назначения геометрических размеров колонн приближенно, без учета собственного веса ригелей и колонн, определяем расчетную нагрузку на колонну первого этажа.

Грузовая площадь колонны равна :

6,3×6,0=37,8 м² ;

При трех между этажных перекрытиях нагрузка на колонну составит:

3 ×37.8× 13.344=1513.2 кН;

По таблице 2 расчетная нагрузка на покрытия равна 5.54, нагрузка на колонну составит:

5.54 ×37.8=209.412 кН;

Полная нагрузка :

1513,2 + 209,412=1722,612 кН, что соответственно меньше 2000 кН.

Следовательно, принимаем сечение колонн 300× 300мм.

Подбор сечения ригеля.

Т.к. l₁× l₂=6,3× 6 и полная расчетная нагрузка равна 13,344 кН, т.е. больше 12, следовательно, рекомендуемое сечение ригеля 200 ×500мм.

Итак, сечение ригеля b ×h=200 ×500 мм с шириной полки b_f =400 мм.

Ригели бывают однополочные и двуполочные:

2.2. Размеры конструкций покрытий  и перекрытий.

Панели перекрытий и покрытий принимаются пустотными. Приняты два варианта расположения ригелей:

I вариант

При поперечном расположении проектная длина ригелей будет равна :

l_к = l_н –а–40;

l_к =6000 – 300 – 40 = 5660 мм ;

Рисунок 1. Поперечное расположение ригелей.

Позиция 1- рядовая плита -  1,2× 6,3 м;

Позиция 2 – связевая -1,2 ×6,3 м ;

Позиция 3 – доборная – 0,75× 6,3 м .

Рядовая плита:

1)Номинальная ширина b_n =1200 мм ;

2)Проектная (конструктивная) ширина b_к =1200-10=1190 мм;

Связевая плита:

  1)Номинальная ширина b_n =1200 мм ;

2) Проектная (конструктивная) ширина b_к =1200-10=1190 мм;

Доборная плита:

1) Номинальная ширина b_n =750 мм ;

2)Проектная (конструктивная) ширина b_к =750-10=740 мм;

Длина панели перекрытия :

1)Номинальная l_n =6300 мм;

2) Проектная (конструктивная)  l_к = l_n -200-20 мм;

     l_к = 6300-200-20 = 6080 мм;

3) Расчетная   l_о = l_к-90 мм;

     l_о = 6080-90=5990 мм;

Рисунок 2. Опирание пустотных панелей на полки ригелей.

IIвариант

При продольном расположении проектная длина ригелей будет равна :

l_к = l_н –а–40;

l_к =6300– 300 – 40 = 5960 мм ;

        Рисунок 3. Продольное расположение ригелей.

Позиция 1- рядовая плита -  1,5× 6,0 м;

Позиция 2 – связевая -1,8 ×6,0 м ;

Позиция 3 – доборная – 1,05 ×6,0 м .

Рядовая плита:

1)Номинальная ширина b_n =1500 мм ;

2)Проектная (конструктивная) ширина b_к =1500-10=1490 мм;

Связевая плита:

  1)Номинальная ширина b_n =1800 мм ;

2) Проектная (конструктивная) ширина b_к =1800-10=1790 мм;

Доборная плита:

1) Номинальная ширина b_n =1050 мм ;

2)Проектная (конструктивная) ширина b_к =1050-10=1040мм;

Длина панели перекрытия :

1)Номинальная l_n =6000 мм;

2) Проектная (конструктивная)

l_к = l_n -200-20 мм;

l_к = 6000-200-20 = 5780 мм;

3) Расчетная

l_о = l_к- 90 мм;

l_о = 5780-90=5690 мм;

Рисунок 4. Опирание пустотных панелей на полки ригелей

3.Расчет расхода материала для технико-экономических         показателей

3.1.Расход бетона

Таблица 3.1. показатели расхода стали на 1 м³ бетона

Для вариантного проектирования определяем объем бетона:

I вариант

V_пл= l_к ×b_к × h_{пр ;}

V_пл1 = 6,08× (1,2 – 0,01) ×0,12 = 0,87 м³ ;

V_пл2 = 6,08× (1,2 – 0,01) ×0,12 = 0,87 м³;

V_пл3 = 6,08× (0,75 – 0,01) ×0,12 = 0,54 м^{3 ;}

V_р1 = 5,66× (0,23× 0,2 + 0,4× 0,27) = 0,87 м^{3 ;}

V_р2 = 5,66× (0,2× 0,23 + 0,3× 0,27) = 0,72 м^{3 ;}

II вариант

V_пл= l_к ×b_к × h_{пр ;}

V_пл1 =5,78× (1,5- 0,01) ×0,12 = 1,03 м³;

V_пл2 = 5,78× (1,8-0,01) ×0,12  = 1,24 м³;

V_пл3 = 5,78× (1,05-0,01) ×0,12 = 0,72 м³;

V_р1 = 5,96× (0,2 ×0,23 + 0,4 ×0,27) = 0,92м³;

V_р2 = 5,96 × (0,3× 0,27 + 0,23 ×0,2) = 0,76 м³.

3.2. Расход стали

Таблица 3.2. Показатели расхода стали

Расход стали на арматуру и закладные детали (В) определяется с использованием показателей расхода стали на 1м³ и раннее вычисленным объемом бетона. По заданию дан класс АIII (А400). Полная нормативная нагрузка -  gⁿ+pⁿ= 11,37. Проинтерполировав я получила следующее значение расхода стали              В_о = 73 кг/м³ .

I вариант

В_пл1 = В_о×v₁  = 73× 0,87 = 63,51кг_;

В_пл2 = 73× 0,87 = 63,51 кг;

В_пл3 = 73 ×0,54 = 39,42 кг;

q₁ = 11,37× 6,3× 1000 + [0,23× 0,2 + 0,27 ×0,4] ×25000 = 75 481 Н/м. п.

Проинтерполировав я получила  следующее значение расхода стали для двуполочного  ригеля  В_о = 190 кг/м³ ;

В_р1 = 190× 0,87 = 165,3 кг ;

q₂  = 11,37× 6,3× 1000 + [0,23× 0,2 + 0,27 ×0,3] ×25000 = 74 806 Н/м. п.

Проинтерполировав я получила значение В_о =190 кг/м³;

В_р2 = 190× 0,72 = 136,8 кг.

         II вариант

В_пл1 =73 × 1,03 = 75,19 кг;

В_пл2 = 73 × 1,24 = 90,52 кг;

В_пл3 = 73×  0,72 = 52,56 кг;

q₁ = 11,37× 6,0× 1000 + [0,23× 0,2 + 0,27 ×0,4] ×25000 = 72070 Н/м. п.

Проинтерполировав я получила  следующее значение расхода стали для двуполочного  ригеля  В_о = 186 кг/м³ ;

В_р1 = 186× 0,92 = 171,12 кг ;

q₂  = 11,37× 6,0× 1000 + [0,23× 0,2 + 0,27 ×0,3] ×25000 = 71395 Н/м. п.

Проинтерполировав я получила значение В_о =186 кг/м³ ;

В_р2 = 186× 0,76 = 141,36 кг.

          4.Технико-экономическое сравнение вариантов.

Технико-экономическое сравнение вариантов приведено в       таблице 4.11.

В таблицах 4.1- 4.10 показаны технико-экономические показатели по каждой конструкции (расчеты с помощью программы TEPS).

Литература