- •Исходные данные
- •1. Компоновка элементов балочной клетки
- •2. Расчет стального настила балочной клетки нормального типа
- •3. Расчет балки настила балочной клетки нормального типа:
- •Сбор нагрузок на балку настила:
- •Определение расчетных усилий
- •Подбор сечения:
- •4. Расчет главной балки:
- •Сбор нагрузок на главную балку:
- •Определение расчетных усилий:
- •Подбор сечения:
- •Проверка местной устойчивости стенки:
- •Расчет поясных швов:
- •5. Расчет центрально сжатой колонны
- •Подбор сечения ветвей колонны
- •6. Расчет базы колонны
- •Расчет траверсы
- •7. Расчет и конструирование оголовка колонны (опорного столика)
- •8. Расчет крепления балки настила к главной балке
- •Список литературы
Исходные данные
Пролет главной балки L = 13м.
Расстояние между главными балками l = 7м.
Высота от уровня пола до верха рабочей площадки h = 10м.
Величина заглубления колонны 150 мм.
Временная нормативная равномерно распределенная нагрузка на рабочую площадку 19кН/м2.
Примыкание балки настила к главной балке – в уровень.
Примыкание главных балок к колонне - сбоку.
Выбираем материал:
1 |
Стальной настил |
С235 |
2 |
Балка настила |
С235 |
3 |
Главная балка |
С245 |
4 |
Колона |
С235 |
5 |
Опорная плита |
С235 |
1. Компоновка элементов балочной клетки
Определим оптимальный шаг балок настила (а):
lопт.н = ∙ ( В = 7 м qн = 19 кН/м2 = 0,0019кН/см2
lопт.н = ∙ (Принимаемlопт.н = 1м = 100
Назначаем конструктивно шаг балок настила а = 100 см (рекомендуется, чтобы а укладывалось в пролете L целое число раз – L/a=13/1=13 (раз)
2. Расчет стального настила балочной клетки нормального типа
Настил воспринимает равномерно распределенную нагрузку
q0 = 19 кН/м2 = 0,0019кН/см2. Определяем размеры настила:
где n0 - отношение пролета настила к предельному прогибу;
принимаем пролет настила: ln = lопт.н = 1м;
Е – модуль Юнга; µ = 0,3 – к-т Пуассона
Принимаем согласно сортаменту толщину настила, равную tн = 10мм.
Прочность настила и сварные швы крепления к балкам настила проверяем по растягивающему усилию на 1 см настила, определяемому по формуле:
γf – к-т надежности по нагрузке ( n = 1,2 ).
Н = 297кН/м =2,97кН/см.
Расчет прикрепления настила.
Расчет прикрепления настила.
Сварку в соответствиях с табл. Ж.1 ДБН В.2.6- 163:2010 выполняем сварочной проволокой Св-08ГА по ГОСТ 2246-70* диаметром 3-5мм, положение шва нижнее с βf = 0,7 и βz = 1,0 (табл. 1.12.2);
Rwf = 158,4 МПа = 15,84 кН/см2 (табл. Ж.2) и Rwz = 162 МПа (табл. 1.3.3).
Угловой шов, крепящий настил к балке, рассчитываем по зоне основного металла, так как:
βf ∙ Rwf=0,7∙158,4= 110,88 МПа< βz ∙ Rwz=1,0∙162= 162 МПа
Находим катет сварного шва, прикрепляющий настил к верхнему поясу балки настила:
γс - коэффициент условий работы принимается в зависимости от вида элемента конструкции (табл. 1.1.1 ДБН В.2.6-163:2010).
Согласно табл. 1.12.1 ДБН В.2.6-163:2010 минимальный катет сварного шва при наибольшей толщине tн = 10мм принимаем больший из минимального и расчетного катетов сварного шва. Принимаем катет равным kf = 4мм.
3. Расчет балки настила балочной клетки нормального типа:
Материал балок настила - сталь С235 (по табл. Е.2 [1]) с расчетным сопротивлением стали Ry = 230 МПа - для фасонного проката толщиной до 20мм.
Сбор нагрузок на балку настила:
- нормативная нагрузка qн = (q0+ gн ) ∙ ln
- расчетная нагрузка qр = (q0∙n1+gн∙n2 ) ∙ ln
gн - нормативная нагрузка от настила толщиной 10 мм.
n1=1,2 и n2 =1,05 - к-ты надежности по нагрузке для временной и постоянной
gн = 78,5 кН/м3 ∙tn = 78,5∙10∙10-3 = 0,785кН/м2;
qн = (19+0,785) ∙ 1= 19,79кН/м
qр = (1,2∙19+1,05∙0,785) ∙ 1= 23,62кН/м
Определение расчетных усилий
Расчетный изгибающий момент в балке:
Поперечная максимальная сила на опоре в балке:
где с1 - коэффициент для расчета на прочность элементов стальных конструкций, учитывающий частичное развитие пластических деформаций и принимаемый равным в первом приближении 1,12;
ус - коэффициент условия работы, принимаемый по табл. 1.1.1 [1];
Ry - расчетное сопротивление изгибу стали балки настила (табл. Е.2 [1]). Принимаем Ry для толщины полки от 2 до 22мм Ry =230МПа.