|
|
Балочной клеткой называется
система перекрестных балок, предназначенная для опирания настила при
устройстве перекрытия над какой-либо площадью ( 8.8).
Балки, опирающиеся на стены или колонны, называются
главными. На главные балки опираются поперечные балки, которые служат опорами
для продольных балок. Поперечные и продольные балки часто называют
второстепенными или вспомогательными. Продольные балки поддерживают настил
(железобетонный или стальной). По настилу иногда еще устраивается пол. Полы
бывают деревянные, асфальтовые, клинкерные, чугунные и др. (в зависимости от
технологии производства)
Балочные клетки применяются очень часто, например в
междуэтажных перекрытиях, для внутрицеховых рабочих площадок, в проезжей
части мостов и др. Различают следующие типы балочных клеток: а) упрощенная
(имеются только главные балки); б) нормальная (состоит из главных и поперечных
вспомогательных балок); в) усложненная (имеются все три типа балок).
Нагрузками для балочных клеток являются: а) собственная
масса строительных конструкций; б) вес полезной нагрузки и стационарного оборудования;
в) вес подвижного оборудования (кранов) и средств железнодорожного и
автотранспорта. Принимаются следующие коэффициенты перегрузки
(соответственно): а) п = 1,1; б) «==1,2; в) п= 1,3. Кроме того, для
элементов, непосредственно воспринимающих динамическую нагрузку, учитывается
динамический коэффициент k,lim—1,1.
2. Порядок проектирования балочной клетки. Обычно
проектирование ведется в следующем порядке: а) сбор нагрузок, разработка
вариантов и выбор оптимальной схемы (см. пример 8.5); б) расчет настила; в)
расчет вспомогательных балок; г) предварительный подбор сечения главной
балки, при этом решается вопрос о выборе типа сопряжений балок (см. пример
8.3); д) окончательный расчет главной балки; е) расчет колонны; ж) расчет
сопряжений балок.
Наименьший расход стали получается при сталеже-
лезобетонном настиле (при этом экономия получается тем больше, чем выше
полезная нагрузка). Железобетонные настилы имеют большую собственную массу.
Поэтому стальной настил в виде ортотропной плиты по общей затрате стали на
всю балочную клетку может оказаться даже экономнее железобетонного настила
(за счет уменьшения сечения главной балки).
Вследствие простоты укладки чаще всего применяют
железобетонный (сборный, а при большом числе проемов— монолитный) и плоский
стальной настилы.
4. Компоновка балочной клетки. Размеры ячейки (расстояния
между колоннами в продольном и поперечном направлениях), отметки верха и ииза
перекрытия обычно задаются в архитектурной части проекта. Главные балки чаще
располагают вдоль длинной стороны ячейки. Проектировщику необходимо выбрать
конструкцию настила (иногда материал его задается технологами) и схему
размещения вспомогательных балок. Эта схема зависит прежде всего от типа
настила. Каждому из них свойствен свой диапазон пролетов, а пролет настила
диктует шаг балок, иа которые иастнл непосредственно опирается. Поэтому при
крупноразмерных железобетонных панелях всегда принимают упрощенную балочную
клетку с шагом главных балок, равным длине плит. При сплошной монолитной
железобетонной плите обычно рациональна нормальная балочная клетка с шагом
поперечных балок 1,5—3,5 м. Пролеты стального пастила колеблются от 0,6 до 1,8 м, здесь конкурируют нормальная и усложиеииая схемы клетки.
При любом типе иастила (кроме крупнопанельного)
вспомогательные балки можно расположить реже или чаще. Оптимальную
компоновку балочной клетки выявляют методом сравнения вариантов (см. с. 43).
При разработке вариантов следует помнить, что шаг поперечных балок должен
целое число раз укладываться по длине главной балкн, поперечная балка не
должна попадать на середину пролета, где она будет затруднять устройство
монтажного стыка ( 8.10). Схему балочной клетки назначают так, чтобы
второстепенные балки обязательно получились из прокатных двутавров или
швеллеров (если прокатный профиль не проходит, то надо уменьшить шаг балок).
Чтобы снизить трудоемкость монтажа, следует предпочитать схемы с наименьшим
числом монтажных марок, а сопряжения между балками должны быть простыми. На
стадии вариантного проектирования можно ограничиться очень эскизными
расчетами
|