Типы прогонов и балок

Типы прогонов и балок

Применение стали. Для устройства несущих конструкций может применяться прокатная сталь различных профилей. Предпочтение отдается двутавровым широкополочным прокатным балкам, если только по условиям нагрузки или величины пролета не требуются балки составного профиля. Вокруг отверстий, как например, для лестничных клеток, применяются стальные балки, профиль которых облегчает устройство лестниц, а в конструкциях крыши особое применение нашли балки облегченного типа.

При применении конструкции перекрытия, не обеспечивающей боковой жесткости прогонов или балок, проектировщик должен вводить дополнительные конструктивные элементы в виде специальных распорок или связей. Массивные железобетонные плиты или ребристые перекрытия обычно обеспечивают боковую жесткость балок или прогонов, на которые они опираются. При решетчатых стальных балках или других легких конструкциях перекрытий обязательно устройство поперечных опор или связей, установленных в точках, делящих пролет балки на три части, или другие меры, предотвращающие боковой изгиб балки или прогона. При расчете размеров и определении веса стальных конструктивных элементов необходимо включать в расчет вес огнезащитных покрытий.

Конструкция перекрытия, состоящая из прогонов, балок и плит малого пролета, конструкция с панелями большого пролета и с низкими балками, расположенными по линиям колонн. Для устройства отверстий в перекрытиях вдоль линий, соединяющих центры колонн, балки могут быть сдвинуты с линии колонн. Железобетонные балки или прогоны имеют обычно тавровое сечение, или Г-образное сечение, а иногда и прямоугольную форму. Низкие балки, требуют, в связи с уменьшенной полезной высотой сечения, большого количества арматуры. С другой стороны, они обладают несомненными преимуществами: упрощением устройств, расположенных на потолках (особенно в производственных зданиях), несколько более благоприятными условиями отражения света и увеличением полезной высоты помещений. Эти обстоятельства, а также экономия на устройстве опалубки и на арматуре плит обусловили широкое применение конструкции перекрытий с широкими балками.

В трехпролетной балке, продольная арматура включает стержни с отгибами. Многие проектировщики применяют в настоящее время как верхнюю, так и нижнюю арматуру из одних прямых стержней с целью экономии труда на гнутье арматуры и упрощения арматурных работ. Эти выгоды большей частью с избытком окупают дополнительные расходы на установку лишних хомутов, заменяющих отгибы стержней и воспринимающих косые растягивающие напряжения.

Более высокие напряжения сцепления бетона с арматурой, допускаемые пересмотренным в 1951 г. строительным кодексом Американского института бетона, в значительной мере устранили необходимость в крюках на концах арматурных стержней из стали периодического профиля за исключением тех случаев, когда балка или прогон опирается на узкую балку, несущую заполнение стены.

Так как в железобетонных плитах наблюдается тенденция к образованию в углах трещин, рекомендуется предусматривать в этих местах дополнительную арматуру.

Если необходимо устроить окна так, чтобы верх их был как можно ближе к потолку, то балки, несущие стеновое заполнение, могут быть устроены выше перекрытия, а не под ним. С другой стороны, в тех случаях, когда между верхом окон и потолком должен быть участок стены более или менее значительной высоты, он может быть заменен высокой балкой, несущей заполнение стены; при этом отпадает необходимость в устройстве отдельных перемычек над оконными проемами.

Во многих типах современных конструкций находят широкое применение консольные балки и плиты. Высота сечения этих элементов может быть значительно уменьшена путем применения бетона высокой прочности и тщательной разработки деталей армирования. Если свесы консольных конструкций приняты такой длины, чтобы достигнуть экономичного распределения изгибающих моментов, то их конструктивная целесообразность может иметь, кроме того, и эстетическую ценность.

При разработке конструктивных элементов должно быть доведено до минимума разнообразие типов опалубки, а также упрощены работы по резке, гнутью и сборке арматуры. Примером такого упрощения может служить обычное в практике применение балок и прогонов плоской крыши такой же ширины, как и балок и прогонов нижележащих междуэтажных перекрытий, несмотря на то, что расчетные нагрузки на крышу могут быть ниже, чем на перекрытия. Небольшой  излишний расход бетона, вызванный сохранением той же ширины балок и прогонов и позволяющий использовать без переделки опалубку для перекрытий, с избытком окупается экономией на плотничных работах.

При проектировании железобетонных конструкций вопросы рационального конструирования опалубки имеют столь важное значение, что по ним часто необходимо консультироваться с опытными строителями.

В зданиях многих типов конструкция безбалочных перекрытий часто обладает большими преимуществами, чем конструкция с балочными клетками. Несомненными исключениями являются случаи, когда требованиями внутренней планировки предусмотрено большое количество отверстий, изменение уровня перекрытий, наличие сосредоточенных нагрузок, колонн, смещенных с осей опор нижних этажей, или другие конструктивные изменения, нарушающие непрерывность смежных панелей перекрытия. Безбалочные перекрытия

Строительный кодекс Американского института бетона предусматривает два способа расчета безбалочных перекрытий. Первый способ, широко применявшийся в течение многих лет, основан на определении изгибающих моментов при помощи эмпирических коэффициентов. Второй способ предусматривает расчет конструкций перекрытия и колонн как жестких рам.

Типичные конструкции безбалочных перекрытий при средних и тяжелых нагрузках в многоэтажных зданиях с железобетонным каркасом. Такие конструкции находят широкое применение в производственных зданиях. При равномерно распределенной расчетной нагрузке от 600 до 1 500 кг/м2 экономически выгодный шаг колонн равен 6-6,5 м.

Гаражи проектируются часто с шагом колонн 8,2 и 9,8 м. При шаге 8,2 м между колоннами размещаются три автомобиля, а при шаге 9,8 м — 4 автомобиля. Шаг колонн 9 м является практически максимальным при равномерно распределенной нормативной расчетной нагрузке 1 000 кг/м2.

В конструкции, по периметру свободного края может быть применен широкий окаймляющий пояс высотой, равной толщине надкапительных плит. Более узкие и высокие балки — вариант, который часто оказывается более целесообразным, особенно вокруг отверстий для лестничных клеток или для шахт подъемников. В безбалочных перекрытиях могут быть устроены отверстия любого размера при условии принятия мер для надлежащего распределения напряжений. Отверстия, за исключением малых, должны быть окаймлены  по всему периметру.

Применение расчета по эмпирическим коэффициентам ограничено следующими условиями: отношение длины панели к ее ширине не должно превышать 1,33, а в каждом направлении должно быть не менее трех неразрезных пролетов, отличающихся по длине в каждом направлении не более чем на 20% от минимального пролета. Внутренние колонны имеют обычно на верхнем конце расширения в виде капителей, которые могут быть заменены металлическими оголовками; в наружных колоннах применяются консоли. Над капителями, как указано выше, большей частью устраиваются надкапительные плиты, поскольку они конструктивно экономичны; если толщина плиты достаточна для восприятия срезывающих напряжений, то их устройство не обязательно. Внутренние колонны имеют большей частью круглое поперечное сечение с капителями в форме обратного усеченного конуса. Наружные колонны имеют квадратное или прямоугольное поперечное сечение. Окна обыкновенно имеют ширину от колонны до колонны и высоту, соответствующую   имеющимся в наличии   оконным   переплетам. Вариантом, отличающимся от безбалочного перекрытия со сплошной плитой являются часторебристые безбалочные покрытия, состоящие из ребер и кессонов в сочетании со сплошной плитой над колоннами. Уменьшенный вес перекрытий такой конструкции позволяет значительно увеличить их пролеты.

Комментарии запрещены.

Планируемые проекты
Коммерческое строительство
  • 12.11.2017

    Балки и прргоны, склеенные из пакетов досок, изготовляются как прямыми, так и криволинейными, с прямоугольными или другим сечением, по чертежам проекта. Наиболее подходящие для изготовления таких балок породы леса — южная сосна и дугласова пихта.... 
    Читать полностью

  • 11.11.2017

    Большепролетные конструкции находят применение в тех случаях, когда требуется перекрытие значительных площадей без устройства внутренних опор. Большепролетные конструкции можно подразделить по виду материала на следующие группы. 1. Железобетонные... 
    Читать полностью

  • 10.11.2017

    Балки со сплошной стенкой применялись в течение многих лет при строительстве зданий для поддержания междуэтажных перекрытий или плоских крыш в тех случаях, когда длина пролетов или нагрузки слишком велики для применения стальных прокатных балок.... 
    Читать полностью

  • 10.11.2017

    При чрезмерно большой скорости подачи проволоки горение дуги становится нестабильным, а напряжение на дуге в значительной степени колеблется из-за частых замыканий и петляния тонкой электродной проволоки. В связи с этим, при выборе скорости подачи... 
    Читать полностью