Сбор нагрузок на перекрытие

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	γf	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная
Керамическая плитка	0,30	1,1	0,33
Слой цементного раствора 0,03×22 кН/м2	0,66	1,3	0,85
Звукоизоляция	0,24	1,2	0,29
Многопустотная плита с круглыми пустотами	2,50	1,1	2,75
Итого(γn = 1):	3,70		4,22
Временная (3,25 × γn) (полная)	3,25	1,2	3,90
- в том числе длительная (понижающая)	1,00	1,2	1,20
- кратковременная	2,25	1,2	2,70
Полная	6,95		8,12
- в том числе постоянная и длительная	4,70		-
- кратковременная	2,25		-

 

 

Рис. 1.2. Расположение балок вдоль помещения

Расчет первого варианта

Назначение предварительных размеров балки.

Высота

Принимаем h = 0,50м.

Ширина

Принимаем b = 0,25 м.

Собственный вес 1 погонного метра балки равен:

 

Рис. 1.3. Расположение балок поперек помещения

Расчетная нагрузка на погонный метр балки (рис. 1.4) равна:

Момент в первом пролете: Во втором пролете:

Рис. 1.4. Нагрузка на погонный метр балки

 

Принимаем коэффициент армирования μ_э = 1,5%. Тогда относительная высота сжатой зоны:

где R_s = 350 МПа, R_b = 11,5 МПа,  = 0,9[2, табл. 6.8, табл. 6.14, п. 6.1.12].

Определяем значение h₀

          [2, (8.1)]

где  = 0,0035 – относительная деформация сжатого бетона [2, п. 6.1.20];

относительная деформация растянутой арматуры:

          [2, (8.2)]

Так как ξ < ξ_R, то:

С защитным слоем: h = h₀ + α = 0,375 + 0,055 = 0,43 м.

Принимаем h = 0,45 м.

При высоте балок более 0,6 м она принимается кратной 0,1 м.

Расчет второго варианта

Оставляем, как в первом варианте, предварительные размеры балки:

h = 0,5м, b = 0,25м.

Тогда расчетная нагрузка на погонный метр балки равна:

С защитным слоем: h = h₀ + α = 0,37 + 0,055 = 0,425 м.

Принимаем h = 0,45 м.

Сравнение вариантов

Несмотря на то, что расход железобетона на плиты составляет примерно 65% общего расхода на перекрытие, он остается постоянным для обоих вариантов (перекрывается одинаковая площадь). Поэтому сравнение производится по расходу железобетона на балки и колонны в пределах этажа. Размер сечения колонны принимается не менее 0,25 м и не менее ширины балок. При небольшой разнице в расходе бетона (5%) предпочтение может быть отдано варианту с меньшим количеством железобетонных деталей. Результаты сведены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2

Сравнение вариантов

№варианта	Наименование деталей		Кол-во, шт.	Сечение, м2	Длина, м	Расход ж/б, м3
1	Балки	крайние	4	0,25×0,45	5,55	2,50
		средние	4	0,25×0,45	6,30	2,84
	Колонны		6	0,25×0,25	3,60	1,35
	Плиты		33	-	-	-
	Итого		47	-	-	6,69
2	Балки	крайние	6	0,25×0,45	5,40	3,64
		средние	3	0,25×0,45	6,00	2,02
	Колонны		6	0,25×0,25	3,60	1,35
	Плиты		44	-	-	-
	Итого		59	-	-	7,01

Вывод: по расходу железобетона и по количеству деталей наиболее экономичен первый вариант.