Важно, чтобы архитекторы знали о конструкциях не только для воплощения своих проектов в жизнь, но и для того, чтобы иметь возможность обсуждать свои проекты с инженерами, чтобы найти лучшие решения для строительства. Предварительный расчет конструкции имеет решающее значение для первоначального проектирования структурных компонентов, выявляя ограничения и возможности пространств.

Одна из основных нагрузок, которую должна выдержать конструкция, — это ее собственный вес, поэтому очень важно знать эту информацию, чтобы можно было определить размеры различных частей здания. Начиная строительный проект, инженер еще не знает размеров различных частей, составляющих конструкцию, и, следовательно, не может знать их собственный вес. Парадокс возникает без решения: чтобы знать вес, необходимо знать размеры, но чтобы знать размеры, необходимо знать вес.

Во время разработки проекта архитектор оказывается в любопытной ситуации, когда ему приходится проектировать, не обязательно зная размер каждой части здания (например, размер колонн). Эти важные элементы напрямую влияют на функциональность и эстетику проекта.

Чтобы выйти из этого тупика, были разработаны быстрые процессы предварительного определения размеров, которые, хотя и не дают точных результатов, довольно точны. Очевидно, что последующие структурные расчеты необходимо выполнять со всей тщательностью и точностью, требуемой техническими стандартами, но, по крайней мере, предварительное определение размеров обеспечивает отправную точку для реализации проекта.

Цель этого текста — представить один из методов предварительного определения размеров плит, балок и столбов зданий, построенных из железобетона. Есть несколько других методов, но, вероятно, это один из самых распространенных. Все пролеты, указанные в этом тексте, можно рассматривать как расстояние от центра до центра между опорами.

Предварительный расчет плит

Пролеты, длина W1 и ширина W2 плит определяются колонной жби, которые обычно определяют периметр. Единственный размер, который не известен о плите, — это ее высота H. Чтобы иметь представление о предварительных вариантах высоты сплошной плиты, вы можете разделить ее меньший пролет на 40, избегая плит, которые тоньше 7 см (в обычном перекрытии плиты) и 12 см (в плитах, поддерживающих движение транспорта). В сборных и оребренных плитах начальную высоту можно рассчитать, разделив меньший пролет на 20.

Предварительный расчет балок

В балках априори известен его пролет W1 (в балках с двумя опорами) или его пролеты W1, W2, …, Wn (в случае балок с несколькими опорами). Если балка консольная, длина консоли Wb известна. Толщина балки Bw, которая всегда должна быть равна или больше 12 см, может рассматриваться как толщина стены, которую поддерживает балка, без облицовки. Аналогично расчетам плиты еще необходимо определить высоту балок h, которая должна быть не менее 20 см.

В балках с двумя опорами и без консолей на концах высоту можно рассчитать, разделив пролет W1 на 10, округлив до кратного 5 (больше).

В балках с несколькими опорами высота рассчитывается путем деления основного пролета (W1, W2 или Wn) на 12, а также округления до кратного 5 (больше). Эту высоту H можно использовать для всей балки, даже в небольших пролетах.

Высоту балки консоли можно оценить, разделив длину консоли на 5.

Предварительный расчет столбов

Для столбов известна только высота, поэтому необходимо определить площадь поперечного сечения столба (A x B). Бразильские технические стандарты, например, рекомендуют, чтобы размеры A и B были равными или превышающими 19 см, но в особых случаях они могут составлять 14 см при условии, что площадь секции больше или равна 360 см2. Рекомендуется, чтобы наибольший размер поперечного сечения не превышал вдвое наименьшего размера: B ≤ 2A.

Нагрузка на столб меняется на каждом этаже и может быть оценена с помощью «зон влияния», которая определяется половиной расстояния между соседними столбами. Каждый м2 зоны воздействия каждой плиты будет давать 1000 кг нагрузки на колонну, включая вес плиты, вес стен и облицовки, а также случайные нагрузки. Возможно, что вклад первой плиты, которая соприкасается с землей, и последней плиты в самой высокой части здания составляет всего 500 кгс / м2.

Очевидно, что нагрузка будет накапливаться в опорах сверху вниз, поэтому, чем ниже расположена опора, тем больше будет площадь ее поперечного сечения, в зависимости от нагрузки, которую она поддерживает на своей вершине и & nbsp; допустимое растяжение используемого бетона (без учета его возможного и вероятного флексо-сжатия). Только в целях предварительного определения размеров бетон с низким сопротивлением учитывается при расчете начальной площади столба с допустимым расчетным напряжением с учетом запаса прочности 10 МПа или 100 кгс / м2 в пользу безопасности, в результате в более прочные столбы.

Каждый столп нужно рассчитывать индивидуально. Ниже приведен пример предварительного определения размеров одной из опор 5-этажного дома. Предполагается, что площадь воздействия столба была постоянной на всех уровнях и равнялась 40 м2.

Уточняем, что то, что представлено в этой статье, — это всего лишь предварительный расчет вспомогательных эффектов при разработке архитектурного проекта. Его никогда нельзя принимать как окончательный структурный проект. Все расчеты при возведении здания необходимо тщательно проверять на соответствие техническим нормам.