5

СОДЕРЖАНИЕ

1. БАЛКИ И БАЛОЧНЫЕ КОНСТРУКЦИИ 2

1.1 Введение. 2

1.2 Компоновка балочной клетки. 7

1.3. Расчет стального настила. 8

2. РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ БАЛКИ 10

2.1 Определение высоты и подбор сечения главной балки. 10

2.2 Изменение сечения балки по длине. 15

2.3 Проверка прочности балки по нормальным напряжениям. 16

2.7 Стык поясов 22

22

2.8. Стык стенки. 22

2.9 Расчет и конструирование опорной части главной балки. 24

3. РАСЧЕТ КОЛОННЫ 27

3.1 Проектирование стержня колонны. 27

3.2. Расчет базы колонны. 29

3.3. Расчет оголовка колонны. 31

4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 33

1. Балки и балочные конструкции

1.1 Введение.

Балки являются основным и простейшим конструктивным элементом, работающим на изгиб. Их широко применяют в конструкциях граждан­ских, общественных и промышленных зданий, в балочных площадках, междуэтажных перекрытиях, мостах, эстакадах, в виде подкрановых балок производственных зданий, в конструкциях гидротехнических шлю­зов и затворов и в других сооружениях.

Широкое распространение балок определяется простотой конструк­ции изготовления и надежностью в работе.

В конструкциях небольших пролетов длиной до 15 — 20 м наиболее рационально применять сплошные балки. При увеличении нагрузки пролетов увеличивается, известны примеры применения сплошных подкрановых балок пролётом 36 м и более. Такие балки часто бывают двуступенчатыми, т.е. имеют коробчатое сечение. В автодорожных и городских мостах пролёты сплошных балок достигают 200 м и более.

Область применения: в конструкциях рабочих площадок, перекрытий промышленных и гражданских зданий, эстакад, мостов и др. сооружений.

Балки являются весьма распространенным элементом стальных конструкций, работающих на изгиб.

В зависимости от расчетной схемы, балки различают:

• разрезные

• неразрезные

• консольные

По типы сечения наиболее часто применяется двутавровая балка, которая может быть прокатного и составного сечения.

Составное сечение может быть:

• сварным

• клепанным (болтовым)

Прокатное сечение может быть из обычных двутавров или двутавров широкополочных с параллельными гранями. Пояса составных балок могут выполняться из сталей повышенной или высокой прочности, а стенка из углеродистой стали. Такие балки называются бистальные.

Балочной клеткой называется система несущих балок, образующих конструкцию перекрытия.

Балочная клетка представляет собой конструкцию, состоящую из одной или нескольких систем балок, расположенных по взаимно перпендикулярным направлениям. В балочной клетке преимущественно применяются разрезные балки.

Различают 3 типа балочных клеток:

1. упрощенный

2. нормальный

3. усложненный

1) Упрощенный тип состоит из балок, уложенных в одном направлении, параллельно меньшему размеру перекрытия;

а – шаг балок.

2) Нормальный тип балочной площадки – система главных балок (1) и балок настила (2). Главная балка опирается на колонны или стены, а балки настила опираются на главные балки составного сечения.

А – шаг колонн в продольном направлении;

В – шаг колонн в поперечном направлении;

а – шаг балок;

1. главные балки;

2. в спомогательные балки (балки настила).

3) Усложненный тип – это система главных балок (1), вспомогательных балок(2) (второстепенных) и балок настила (3);

а – шаг вспомогательных балок;

b – шаг балок настила.

Сопряжение балок:

• поэтажное

• в одном уровне

• пониженное

• повышенное

Пониженное и повышенное используется в вариантах балочной площадки усложненного типа. Сопряжение в одном уровне применяется в случае ограниченной строительной высоты. Поэтажное сопряжение может использоваться во всех случаях.

Расчетные характеристики	Ж/б настил	Стальной настил (нормальный тип)	Усложненный тип
			Второстепенные балки	Балки настила
Тип настила	ж/б	сталь	сталь	cталь
Толщина настила (м)	0,12	0,01	0,01	0,01
Нормативная нагрузка (кН/м) q^н = 1.02(qз + qн)ан	1,02(20+2,88)2=46,67	1,02(20+0,785)1,0=21,2	1,02(20+0,785)2=42,4	1,02(20+0,785)1=21,2
Расчетная нагрузка (кН/м) q^н = 1.02(qзγf1 + qн γf2)ан	1,02(20x1.2+2,88x1.3)2= =56,6	1,02(20x1.2+0,785x1.05)x x1,0 = 25,32	1,02(20x1.2+0,785x1.05)хх2=50,64	1,02(20x1.2+0,785x1.05)хх1,0=25,32
Максимальный момент (кНм) М^max= ql^2/8	56.6x6^2/8 = 254,7	25,32x6^2/8 = 113,94	50.64x6^2/8 = 227,88	25.32x2^2/8 = 12.66
Момент сопротивления (см^3) Wтр = M^max/(Ryγcc1) γc=1; c1 = 1,1; Ry = 230 МПа	254,7/(230*10^-3x1.1) = =1006,7	113,94/(230*10^-3x1.1) = =450,36	227,88/(230*10^-3x1.1) = =900,7	12,66/(230*10^-3x1.1) = =50,04
№ профиля по сортаменту	№ 45	№ 30	№ 40	№ 12
Характеристики профиля: Wx (см^3) Ix (см^4) m (кг/м)	1231 27696 66,54	472 7080 36,5	953 19062 57	58,4 350 11,5
Проверка по жесткости: f/l = 5/384(q^нl^3/EIx) ≤ 1/250
Расход стали (кг/м^2)	66,54/2 = 33,27	36,5/1 = 36,5	57/2 + 11,5/1 = 40,0

Наиболее экономичным является нормальный тип настила.