Балочная конструкция рабочей площадки

Конструкции балочной площадки

Одной из самых первых задач, с которой сталкиваются студенты, изучающие архитектуру и строительство, является расчет балочной площадки.

Балочная площадка позволяет передать нагрузку с настила на нижележащие балки, которые в свою очередь передадут нагрузку на колонны и далее на фундаменты. Настил, опирающийся на рабочую площадку, может быть железобетонным, стальным, деревянным или комбинированным, в зависимости от функции здания.

Балочная площадка состоит из:

• балок настила, обычно используют двутавровые балки;
• главных балок, обычно используют составные балки или прокатные сечения большого профиля;
• колонн, сплошного или сквозного сечения, из прокатных профилей или составных.

Основные размеры балочной площадки — это пролеты в продольном и поперечном направлении, высота колонны, высота главной балки, отметка пола площадки.

При проектировании и конструировании площадки важно обеспечить пространственную жесткость конструкции, для этого применяют систему крестовых и портальных связей.

В ряде случаев, в промышленных здания используют балки переменного сечения. Это связано с тем, что в разных пролетах может быть разная нагрузка от оборудования. Меньшее сечение позволяет сэкономить материал. При этом важно обеспечить единую отметку пола площадки.

Для балок обычно выбирают двутавровое симметричное сечение или швеллерное сечение. Изготовление прокатных балок является менее трудоемким, но не всегда можно найти подходящее сечение. При монтаже более простыми являются однопролетные разрезные балки, но неразрезные позволяют сэкономить металл за счет наличия опорного момента.

Подбор сечения прокатной балки начинается с выбора марки стали и определения нагрузок (расчетных и нормативных). На основании нагрузок определяют расчетные усилия и изгибающий момент, вычисляют требуемый момент сопротивления и по сортаменту подбирают подходящий профиль. Выбранное сечение проверяют.

Составные балки применяют, когда прокатные балки не удовлетворяют требованиям. Сечение такой балки состоит из трех элементов, стенки и двух поясов. Для пояса и стенки подбирают сечение и проверяют прочность и устойчивость балки, ее элементов.

Балочные площадки применяют в гражданских (торговые центры, концертные залы, выставочные площадки) и промышленных зданиях (производственных, складских, транспортных), а также различных сооружениях (мосты, эстакады).

Рисунок 1. Балочная площадка, графическая часть. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Типы балочных площадок

Балки являются одним из самых распространенных элементов стальных и железобетонных конструкций, без которых невозможно собрать каркас.

Выделяют три типа балочных площадок:

• упрощенный тип, состоит из балок настила, опирающихся на стены;
• нормальный тип, балки настила опираются на главные балки;
• усложнённый тип, балки настила укладываются на второстепенные балки, а второстепенные на главные балки.

Балки настила могут иметь разное сопряжение с главными балками. Самым простым является решение, при котором балки настила опираются сверху на нижележащие балки. Также можно выполнить сопряжение балок в одном уровне или пониженное сопряжение. Сопряжение в одном уровне обычно выполняют, если существует ограничение по строительной высоте здания.

Рабочая площадка может остаться отрытой и все ее элементы будут видны, или же они могут быть зашиты и спрятаны. Это решение должно быть принято совместно архитектором, конструктором и специалистом по пожарной безопасности. В ряде случаев несущие конструкции остаются видимыми на фасаде и становятся частью образа здания.

В рамках обучения студенты рассчитывают и конструируют балочную клетку промышленного здания в курсовой работе. В расчетной части необходимо подобрать сечение второстепенной балки, выполнить расчет настила, выполнить расчет составной главной балки. В графической части показывают все элементы, расчетные схемы и монтажную схему балочной клетки с указанием всех элементов, детали и узлы сопряжений.

В рабочем проектировании расчеты и конструирование элементов рабочей площадки выполняют на компьютере с помощью программ, которые позволяют точно подобрать необходимые сечения и проверить их. Но переход к использованию рабочих программ и расчетных комплексов возможен только после освоения теоретического курса и методики расчета.