Главная
Новости
Ремонт
Каркасный дом
Несущие конструкции
Металлические конструкции
Прочность дорог
Дорожные материалы
Стальные конструкции
Воздухоопорные сооружения
Грунтовые основания




14.12.2017


14.12.2017


14.12.2017


14.12.2017


14.12.2017


13.12.2017


13.12.2017


13.12.2017


13.12.2017


13.12.2017





Яндекс.Метрика
         » » Компоновка балочных клеток

Компоновка балочных клеток

20.12.2015

Балочные клетки проектируются упрощенного, нормального и усложненного типа (рис. VIII.2). Балочная клетка упрощенного типа состоит из балок и настила, в клетке нормального типа имеются две системы балок — главные и второстепенные; в балочной клетке усложненного типа имеется еще система балок настила. Определение шагов и пролетов балок производится исходя из техникоэкономических соображений.
Компоновка балочных клеток

а) Определение шага второстепенных балок при заданном их пролете

Настил балочных клеток может быть железобетонным или стальным. При железобетонном настиле шаг второстепенных балок назначают исходя из размера стандартных железобетонных плит. В этом случае для оптимального шага балок их стоимость получается равной удвоенной стоимости настила. Определение оптимального шага второстепенных балок при металлическом настиле приведено ниже.
Стоимость 1 м2 настила
Компоновка балочных клеток

Стальной настил в зависимости от соотношения толщины и прогиба может работать на изгиб с распором или только на изгиб, В первом случае его толщина может быть определена как
Компоновка балочных клеток

во втором
Компоновка балочных клеток

Границей применимости формул (VIII.16) и (VIII.17) является величина нагрузки
Компоновка балочных клеток

Для значений q меньших, чем полученное по формуле (VIII.18), расчет следует производить по первому случаю, при больших — по второму. При n0=150 граница находится при нагрузке около 1 т/м2.
Рассмотрим определение оптимального шага при расчете настила по формуле (VIII.16). Тогда
Компоновка балочных клеток

Стоимость вспомогательных балок на 1 м2 перекрытия
Компоновка балочных клеток

Площадь второстепенной балки при весе поясов, равном весу стенки, равна
Компоновка балочных клеток

Стоимость настила и второстепенных балок на 1 м2
Компоновка балочных клеток

Взяв производную от этого выражения и приравняв ее нулю, получим
Компоновка балочных клеток

При применении для расчета настила формулы (VIII.17) формула (VIII.23) сохраняет свой вид, но в этом случае
Компоновка балочных клеток

Второстепенные балки обычно проектируются из прокатных двутавров, трудоемкость изготовления которых ниже трудоемкости изготовления настила, кроме этого цена рифленой стали для настила несколько выше, чем прокатных балок, и поэтому отношение C'в.б/Сн можно принять равным 0,9.
Таким образом, оптимальный шаг зависит от величины нагрузки, нормы прогиба и пролета второстепенных балок. В зависимости от нормы прогиба оптимальный шаг меняется в широких пределах. Зависимость от нагрузки и пролета при обычно применяемых пролетах 4—6 м менее значительна. Из конструктивных соображений оптимальный шаг вспомогательных балок рекомендуется применять не менее 0,5 м и не более 1,2 м.
б) Определение оптимального шага главных балок (пролета второстепенных балок) при заданном пролете главных балок

Стоимость перекрытия на 1 м2
Компоновка балочных клеток

Стоимость главных балок аналогична (VIII.21)
Компоновка балочных клеток

Подставляем значения слагаемых в формулу (VIII.24):
Компоновка балочных клеток

Взяв производную по lв.б и приравняв ее нулю, получим оптимальный шаг главных балок (пролет второстепенных балок)
Компоновка балочных клеток

Удельная стоимость главных и второстепенных балок различна, так как второстепенные балки, как правило, проектируются из прокатных двутавров.
Определим соотношение С'г.б/С'в.б для этого случая. Стоимость с учетом изготовления [формулы (V.25), (V.29)]:
Компоновка балочных клеток

Остальные обозначения см. в формулах (V.26) и (V.29).
Значения Cп и Сдв.б из стали BM Ст.3кп равны в среднем 102 и 94 руб/т. Значения Т'г.б и Т'в.б могут быть приняты соответственно равными 10 чел.-час/т и 4 чел.-час/т.
Подставив эти величины в выражения (VIII.28) и проделав соответствующие вычисления, получим С'г.б/С'в.б = 1,15.
Компоновка балочных клеток

Компоновка балочных клеток

в) Определение оптимального пролета главных балок в балочной клетке нормального типа

Наивыгоднейшее расстояние между главными балками, как это видно из (VIII.27), зависит от пролета, однако эта зависимость несущественна, что позволяет задаться шагом lв.б и, если нет других требований (модульности, габаритности и т.д.), определить соответствующий ему пролет lг.б.
Полная стоимость перекрытия
Компоновка балочных клеток

Стоимость настила и вспомогательных балок при постоянном шаге главных балок не зависят от пролета главных балок и могут считаться постоянными.
Вес колонны может быть задан формулой
Компоновка балочных клеток

Соответственно стоимость колонны
Компоновка балочных клеток

Стоимость колонн и главной балки на 1 м2 перекрытия
Компоновка балочных клеток

Взяв производную по lг.б и приравняв нулю, получим наивыгоднейший пролет:
Компоновка балочных клеток

Как показывают исследования, оптимальный пролет главных балок (расстояние между колоннами) получается небольшим, поэтому пролеты главных балок следует назначать исходя из требуемых габаритов и модульности. Как отмечалось, оптимальный пролет главных балок находится в пределах 6—12 м.