1 Расчет и конструирование балочной клетки

1.1 Исходные данные

_{Шаг колон}н в продольном направлении а=19,7 м.

Шаг колонн в поперечном направлении b=7.9 м.

_{Габариты площадки в плане –}

_{Способ сопряжения балок – поэтажный.}

Временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на рабочую площадку

_Pn=21.5 кПа

_{Сталь балок – С285.}

_{Класс ответственности здания – II}

_{Сварка полуавтоматическая (ГОСТ 14771-76*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85) сварочной проволокой СВ-08Г2С (ГОСТ 2246-70*) Ø1.4-2.0 мм}

1.2 Компоновка и выбор варианта балочной клетки

1.2.1 Нормальный тип балочной клетки

Изобразим схематично настил и покажем его параметры:

Рисунок 1.1 – Схема настила

Определим максимальное допустимое отношение пролёта к толщине настила:

где - величина, характеризующая допустимый прогиб; при пролете настилапринимаем (т. 5.1 [1]):

- цилиндрический модуль деформации

P_n=21.5 кПа - временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на площадку;

;

Принимаем толщину настила равной . Определяем пролёт настила

мм

Определим количество балок настила шт

Принимаем 14балок настила.

Уточняем шаг балок настила мм

Принимаем

Проверка мм

Рисунок 1.2 – Нормальный тип балочной клетки

1.2.2 Усложнённый тип балочной клетки

Принимаем толщину балок настила как в нормальном типе балочной клетки (), тогда шаг балок настила примм

Определим количество балок настила

Принимаем количество балок настила

Уточняем шаг балок настила

Количество второстепенных балок принимаем равным , тогда пролёт их

Принимаем а1 = 3280 мм

Рисунок 1.3 – Усложненный тип балочной клетки

1.2.3 Расчёт балок настила нормального типа балочной клетки

Рисунок 1.4 – Расчетная схема балки настила нормального типа балочной клетки

Расчётная нагрузка на балку:

где g_n- собственный вес настила,

- плотность стали (т.2.2 [1]);

- коэффициенты надежности по нагрузке соответственно для нормативной временной нагрузки на площадку и стального настила (т.1.4 [1]);

- коэффициент надежности по назначению (п.1.10 [1]);

P_n=21.5 кПа - временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на площадку;

- шаг балок настила в простом типе балочной клетки.

_{Расчетный изгибающий момент в балке}

Определяем требуемый момент сопротивления

где - расчетное сопротивление стали С285 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 10 до 20 мм (т.2.3 [1]);

- коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, предварительно принимаем

- коэффициент условий работы (т.2.1 [1])

Принимаем двутавр №45Б1(ГОСТ 26020-83):

h= 443 мм

A= 76,23 см²

Уточняем расчетную нагрузку на балку

_{Пересчитываем максимальный момент}

и поперечную силу

Уточним коэффициент C₁ (т.3.6 [1]), учитывающий развитие пластических деформаций. Для этого вычислим:

- площадь стенки

- площадь полки

находим интерполяцией коэффициент

Проверим прочность балки по нормальным напряжениям

;

Проверим прочность балки по касательным напряжениям

_;

где - расчетное сопротивление стали срезу

Жесткость балки

Уточняем нормативную нагрузку на балку

;

Проверка общей устойчивости не требуется, так как по всей длине балки к её верхнему поясу приварен настил.