УО ”Полоцкий государственный университет”

№ зачётной книжки 094035 Инженерно-строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

Расчет балочной клетки

Выполнил:

студент группы 09 ПГС-2

Бородин Е.Р.

Проверил:

Атрахимович В.И.

Новополоцк, 2012

Содержание:

Y

1. Компоновка балочных перекрытий, расчет стального настила, прокатных балок, сравнение вариантов балочной площадки. 3

1.1 Исходные данные. 3

1.2 Расчет нормального типа площадки с железобетонным настилом. 4

1.3 Расчет нормального типа площадки со стальным настилом. 5

1.4 Расчет усложнённого типа балочной клетки со стальным настилом. 7

1.5 Сравнение вариантов балочной площадки. 9

2. Расчет стального настила с проверкой его прочности, жесткости 10

и крепления его угловыми сварными швами. 10

2.1 Сбор нагрузок на балку настила. 10

2.2 Определение катета углового сварного шва. 10

2.3 Проверка прочности стального настила. 11

2.4 Проверка жёсткости стального настила. 11

3. Компоновка составного сечения главной балки. 12

3.1 Составление расчетной схемы главной балки. 12

3.2 Сбор нагрузок на главную балку. 12

3.3 Определение Mmax и Qmax. 13

_{3.4 Определ}ение Wn,x. 13

3.5 Определение высоты стенки. 13

3.6 Определение оптимальной высоты балки. 13

3.7 Определение толщины стенки. 14

3.8 Определение толщины поясов. 14

3.9 Определение требуемой площади поясов и ширины полки. 14

3.10 Проверка принятой ширины свесов поясов. 15

15

3.11 Проверка несущей способности балки по устойчивости стенки в области пластических деформаций. 15

1. Компоновка балочных перекрытий, расчет стального настила, прокатных балок, сравнение вариантов балочной площадки.

1.1 Исходные данные.

• габариты площадки в плане 3A×3B=45м×18м;

• отметка верха настила H_н= 10м;

• строительная высота перекрытия h_стр=2,6м;

• временная равномерно распределенная нагрузка pⁿ=30кПа;

• материал конструкции:

настила – железобетон; сталь 18кп;

главных балок – сталь 09ГС2;;

балок настила и вспомогательных балок – сталь 10Г2С1;

колонны – сталь 18кп;

фундамента – бетон класса C12/15;

• допустимый относительный прогиб настила

• тип сечения колонны – сплошное

1.2 Расчет нормального типа площадки с железобетонным настилом.

В зависимости от величины нагрузки pⁿ=30кН/м² принимаем в качестве настила плиту толщиной 16см расчётным пролётом 2,5 м. Схема площадки представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема нормального типа площадки с железобетонным настилом.

Определяем вес настила:

принимая плотность железобетона равной :

V- объём настила

S- площадь настила

Определяем нормативную нагрузку на балку настила:

где – временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытие;

– вес вышележащих конструкций (вес настила );

a – шаг конструкций;

1,02 – коэффициент, учитывающий собственный вес конструкции.

Определяем расчётную нагрузку на балку настила:

где - коэффициенты надёжности для соответствующей нагрузки,

принимаемые по таблице 1 /4/ ( , ).

Расчётный изгибающий момент при длине балок настила :

Требуемый момент сопротивления сечения определяем по формуле (1.5):

где - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по

пределу текучести (для материала балок настила );

- коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 6 /3/

( ).

В качестве сечения балки настила принимаем двутавр №50 со следующими геометрическими характеристиками:

, , ,

Проверяем балку настила только на прогиб:

где E – модуль упругости стали, принимаемый равным ;

I_x – момент инерции сечения балки, взятый относительно горизонтальной

центральной оси OX.

– установленный нормами предельный относительный прогиб для

определенного вида конструкции (для балки настила равен ).

Принятое сечение балки настила удовлетворяет условиям прочности и прогиба.

Определим расход материалов на 1м² балочной клетки:

- железобетонный настил ;

- балки настила .

1.3 Расчет нормального типа площадки со стальным настилом.

Так как нагрузка, приходящаяся на балочную площадку равна , то для нашей площадки принимаем настил толщиной 12мм.

Отношение пролёта настила к его толщине определяется:

Исходя из размеров площадки, принимаем пролёт настила равным 100см. Тогда число пролётов настила в одной ячейке будет равно:

Схема площадки представлена на рисунке 2.

Рис. 2 Схема нормального типа балочной площадки со стальным настилом.

Вес настила:

Определяем нормативную нагрузку на балку настила:

Определяем расчётную нагрузку на балку настила:

Максимальный изгибающий момент при длине балок настила составит:

Требуемый момент сопротивления сечения:

В качестве сечения балки настила принимаем двутавр №33 со следующими геометрическими характеристиками:

, , ,

Проверяем балку настила только на прогиб, так как условие прочности выполняется выбором :

Принятое сечение балки настила не удовлетворяет условиям прочности и прогиба.

Тогда, в качестве сечения балки настила принимаем следующий двутавр №36 со следующими геометрическими характеристиками:

, , ,

Проверяем балку настила только на прогиб, так как условие прочности выполняется выбором :

Принятое сечение балки настила удовлетворяет условиям прочности и прогиба..

Определим расход металла на 1м² балочной клетки:

- настил ;

- балки настила ;

- общий расход металла .