- •1. Компоновка балочных перекрытий, расчет стального настила, прокатных балок, сравнение вариантов балочной площадки.
- •1.1 Исходные данные.
- •1.2 Расчет нормального типа площадки с железобетонным настилом.
- •1.3 Расчет нормального типа площадки со стальным настилом.
- •1.4 Расчет усложнённого типа балочной клетки со стальным настилом.
- •1.5 Сравнение вариантов балочной площадки.
- •2. Расчет стального настила с проверкой его прочности, жесткости
- •2.1 Сбор нагрузок на балку настила.
- •2.2 Определение катета углового сварного шва.
1.4 Расчет усложнённого типа балочной клетки 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 данного варианта конструктивного решения площадки приведена на рисунке 3.
Рис. 3. Схема усложненного типа площадки со стальным настилом.
Определяем нормативную нагрузку на балку настила:
Определяем расчётную нагрузку на балку настила по формуле (1.3):
Расчётный изгибающий момент при длине балок настила определяем по формуле:
Требуемый момент сопротивления сечения балки настила определяем по формуле (1.5):
В качестве сечения балки настила по ГОСТ 8239-72 принимаем двутавр №18 со следующими геометрическими характеристиками:
, , ,
Проверяем балку настила только на прогиб, так как условие прочности удовлетворяется выбором :
Определяем нормативную нагрузку на вспомогательную балку
Определяем расчётную нагрузку на вспомогательную балку по формуле (1.3):
Расчётный изгибающий момент вспомогательной балки определяем по формуле (1.4):
Требуемый момент сопротивления сечения вспомогательной балки находим по формуле:
В качестве сечения вспомогательной балки по ГОСТ 8239-72 принимаем двутавр №50 со следующими геометрическими характеристиками:
, , ,
Проверяем вспомогательную балку на прогиб по формуле (1.6):
Принятые сечения балок настила и вспомогательных балок удовлетворяют условиям прочности и прогиба.
Определим расход металла на 1м2 балочной клетки:
- настил ;
- балки настила ;
- вспомогательные балки ;
- общий расход металла .
Для лучшей наглядности результаты удобнее всего представить в табличной форме, поэтому результаты сравнения вариантов сводим в таблицу 1.1.
1.5 Сравнение вариантов балочной площадки.
Таблица 1. Сравнение вариантов балочной площадки.
№ п/п |
Расчётные формулы и величины |
Результаты расчёта |
|||
1 вариант |
2 вариант |
3 вариант |
|||
балки настила |
вспомог. балки |
||||
1 |
тип настила (материал) |
н.т. (ж/б) |
н.т. (сталь) |
у.т. (сталь) |
|
2 |
толщина настила , мм |
160 |
12 |
12 |
|
3 |
вес настила , кН/м2 |
4 |
0,942 |
0,942 |
|
4 |
нормативная нагрузка, кН/м
|
86,7 |
31,56 |
31,56 |
95,246 |
5 |
расчётная нагрузка, кН/м
|
102,51 |
37,729 |
37,729 |
113,778 |
6 |
расчётный изгибающий момент, кН∙м
|
|
|
42,445 |
512 |
7 |
требуемый момент сопротивления, см3
|
|
|
120,31 |
1451,25 |
8 |
характеристики сечения по сортаменту , , |
|
|
1290 |
39727 |
9 |
1389 |
743 |
143 |
1589 |
|
10 |
проверка жёсткости, см
|
0,003 |
0,00313 |
0,004 |
0,00327 |
11 |
расход материалов, кг/м2 |
ж/б – 400 сталь – 31,4 |
сталь – 142,8 |
сталь – 138,767 |