технологии строительства

Бетоны. Материалы. Технологии. Оборудование. - Рассчет опалубки MULTIFLEX. Расчет допустимых пролетов фанеры. Определение пролета поперечных балок.

Скачать книгу с рисунками и таблицами - нажмите сюда

Расчет допустимых пролетов фанеры (шаг поперечных балок а)

Элемент опалубки перекрытия, воспринимающий давление бетона и все остальные нагрузки, это фанера. Выше упомянутые виды фанеры имеют в зависимости от направления работы разные значения как для модуля упругости, так и для предела прочности на изгиб:
- в перекрытиях с низкими требованиями к поверхности f < I/300;
- в перекрытиях с более высокими требованиями к поверхности f < I/500.

Прогиб фанеры (f) зависит от нагрузки (толщины перекрытия), характеристик самой фанеры (модуль упругости, толщина листа) и условий опирания.
В приложении 1 (рис. 2.65) показаны диаграммы на основные виды фанеры, поставляемые фирмой PERI – березовая фанера (Fin-Ply и PERI Birch) и хвойная фанера (PERI-Spruce). Диаграммы составлены для толщины листа 21 мм. При этом пунктиром выделены области, где прогиб превышает 1/500 пролета. Все линии заканчиваются при достижении предела прочности фанеры. Основные диаграммы составлены для стандартных листов, работающих как многопролетные неразрезные балки (минимум три пролета).
Для ходовых размеров листов получаются следующие варианты шага поперечных балок.

Таблица 2.7 (доступно только при скачивании полной версии книги в формате PDF)

При оценке прогибов при доборе: для березовой фанеры принимают те же значения для модуля упругости и предела прочности, как и для основных листов, так как не всегда известно, в каком направлении кладутся доборные листы. Для хвойной фанеры, у которой при повороте листа резко меняются эти характеристики.

По диаграмме (рис. 2.65) для березовой фанеры с 3 или больше пролетами мы по оси X находим наше значение толщины перекрытия (20 см) и определяем значения для прогибов:
а = 30 см - 0,06 мм = 1/5000 а
а = 35 см - 0,12 мм = 1/2917 а
а = 40 см - 0,20 мм = 1/2000 а
а = 50 см - 0,48 мм = 1/1042 а
а = 62,5 см - 1,18 мм = 1/530 а
а = 75 см - 2,45 мм = 1/306 а

Для нашей длины листа приемлемы два варианта - либо 50 см, либо 62,5 см. Остановимся на втором варианте, так как он дает экономию по количеству поперечных балок. Максимальный прогиб при этом составляет 1,18 мм. Смотрим в диаграмму для однопролетной системы. При такой схеме линия для пролета 60 см как раз на значении толщины перекрытия в 20 см заканчивается (предел прочности фанеры). Прогиб при этом составляет 1,92 мм.
Из этого следует, что для избежания завышенных деформаций добора следует либо ограничить пролет этого добора до 50 см, либо поставить под этот добор дополнительную поперечную балку (расчетная схема равномерно нагруженной 2-пролетной балки имеет самые маленькие значения по прогибам, но она имеет увеличенный по отношению к многопролетным схемам опорный момент).

Определение пролета поперечных балок (шаг продольных балок b)

Согласно выбранному в предыдущем пункте шагу поперечных балок проверяем по соответствующей нашему типу балок табл. 2.11 максимально допустимый пролет этих балок. Как уже выше упоминалось, эти таблицы составлены с учетом всех расчетных случаев, для поперечных балок прежде всего момент и прогиб.

При выборе шага продольных балок необходимо учесть, что крайняя продольная балка находится на расстоянии 15-30 см от стены. Увеличение этого размера может привести к следующим неприятным результатам:
- увеличению и неравномерности прогибов на консолях поперечных балок;
- возможности опрокидывания поперечных балок во время арматурных работ.

Уменьшение усложняет управление стойками и создает опасность соскальзывания поперечных балок с продольных.
По той же причине, а также с учетом нормальной работы конца балки (особенно при использовании балок-ферм) назначается минимальный нахлест балок в 15 см на каждой стороне. Фактический шаг продольных балок ни в коем случае не должен превышать допустимое значение по табл. 2.11 и 2.12. Вспомните, что пролет в формуле для определения момента присутствует в квадрате, а в формуле прогиба даже в четвертой степени (соответственно формулы 2.1 и 2.2).

Пример

Для простоты выбираем прямоугольное помещение внутренними размерами 6,60x9,00 м. Толщина перекрытия 20 см, фанера PERI Birch толщиной 21 мм и размерами листа 2500x1250 мм.
Допустимое значение для пролета поперечных балок при их шаге в 62,5 см найдем по табл. 2.11 для балок-ферм GT 24. В первом столбце таблицы найдем толщину 20 см и двигаемся вправо до соответствующего шага поперечных балок (62,5 см). Находим предельно допустимое значение пролета 3,27 м.

Приводим расчетные значения момента и прогиба для этого пролета:
- максимальный момент в момент бетонирования – 5,9 кНм (допустимо 7 кНм);
- максимальный прогиб (однопролетная балка) – 6,4 мм = 1/511 пролета.

Если продольные балки ставим параллельно длиной стороне помещения, получаем:

6,6 м - 2·(0,15 м) = 6,3 м; 6,3 : 2 = 3,15 м < 3,27 м.

Это значение, с одной стороны, допустимо, с другой – достаточно близко к допустимому. Помещение делится на 2 пролета, которым соответствует длина поперечных балок с учетом нахлеста и консолей (минимум 3,15 + 0,15 + 0,15 = 3,45 м), рекомендуется 3,60 м.

Проверяем другое направление помещения:

9,0 м - 2·(0,15 м) = 8,7 м; 8,7:2 = 4,35 м > 3,27 м; 8,7:3 = 2,9 м < 3,27 м.

Получаем три пролета с длиной балок 3,30 м (минимум 2,9 + 0,15 + 0,15 = 3,2 м). Поперечные балки менее нагружены – чаще всего это уже признак перерасхода материала.
В некоторых случаях, например, при необходимости установки опалубки вокруг заранее установленного крупногабаритного оборудования приходится рассчитывать балки. При этом следует учитывать следующие предпосылки. Как расчетная схема в системах типа «MULTIFLEX» рассматривается всегда только однопролетная шарнирно опертая балка без консолей, так как при установке опалубки и во время бетонирования всегда имеем промежуточные стадии, где балки работают именно по такой схеме. Для больших пролетов балок без дополнительной поддержки возможна потеря устойчивости уже при маленьких нагрузках. Любая опалубка перекрытия после бетонирования должна вытаскиваться из-под готового перекрытия, иногда из замкнутого помещения, поэтому желательно ограничивать длину балок (проблема веса и маневренности).
В случае отсутствия значений в таблице ею все же можно воспользоваться. Например, чтобы увеличить пролет, хотите уменьшить шаг балок - в результате должны проверить допустимость пролета. Например, балки решили ставить с шагом 30 см, толщина перекрытия составляет 22 см. Расчетная нагрузка составляет согласно таблице 7,6 Н/м кв. Умножаем эту нагрузку на шаг балок: 7,6·0,3 = 2,28 кН/м. Делим эту величину на один шаг поперечных балок, которые в таблице присутствуют: 2,28:0,4 = 5,7 ~ 6,1 (нагрузка на перекрытия толщиной 16 см); 2,28:0,5 = 4,56 - 5,0 (нагрузка на перекрытия толщиной 12 см).
В первом случае находим для толщины перекрытия 16 см и шага балок 40 см пролет 4,07 м, во втором случае – толщина 12 см и шаг 50 см – 4,12 м.
Можем принимать меньшее из двух значений минус разность этих значений (учет изменения временной нагрузки, которая присутствует только в расчете на момент), не теряя время на длительные расчеты. В конкретном примере получается при точном расчете 4,06 м, а приняли 4,02 м.

< Назад | К содержанию книги | Вперед >

Скачать книгу с рисунками и таблицами - нажмите сюда

пїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅпїЅ

При копировании информации обязательны прямые ссылки на страницы сайта.
Все книги являются собственностью их авторов и служат исключительно для ознакомления.
При скачивании Вы обязуетесь удалить их в течении 24 часов.

© СтройКниги, 2010. © Дизайн и програмирование от студии "ПСГ".