Исходные данные для выполнения проекта.

• Нормативная временная равномерно распределенная нагрузка на площадку: 21,5 кПа;

• Шаг колонн в продольном направлении: 19,7 м;

• Шаг колонн в поперечном направлении: 9,3 м;

• Отметка верха настила: 10,7 м;

• Класс стали балок: С345;

• Класс ответственности здания: ΙΙ.

1.Компоновка и выбор варианта балочной клетки.

1.1. Расчёт настила и компоновка балочной клетки.

1. Нормальный тип балочной клетки.

Р ассмотрим для расчёта среднюю ячейку размером [a x b] балочной клетки размером [3a x 3b]. Изобразим схематично настил и покажем его параметры:

Рисунок 1. Схема настила

Определим максимальное допустимое отношение пролёта к толщине настила:

где - величина, характеризующая допустимый прогиб: Примем

- цилиндрический модуль деформации:

- нормальная нагрузка ;

Принимаем толщину настила равной Определяем пролёт настила:

Определим количество балок настила:

Принимаем 14 балок настила.

Уточняем шаг балок настила:

Принимаем а=1407,1 мм

Проверка: а=1407,1 мм < +100=1489,9+100=1589,9 мм – условие выполняется

Рисунок 2. Схема расположения балок настила.

1.1.2. Усложнённый тип балочной клетки.

Толщину настила и длину балок настила примем такую же, как и в предыдущем варианте:

Определим количество балок настила:

Принимаем n= 7шт

Уточняем шаг балок настила:

Принимаем а=1330мм

Количество вспомогательных балок примем равному 6, тогда пролёт их:

Рисунок 3. Усложнённый тип балочной клетки

2. Расчёт балок настила нормального типа балочной клетки.

Рисунок 4. Расчетная схема балки настила нормального типа балочной клетки.

Расчётная нагрузка на балку:

где: ; p_n- по заданию; g_n- собственный вес настила.

Предварительно принимаем с₁=1.1; ; R_y=315 МПа

Принимаем двутавр 45Б2/ГОСТ 26020-83

Уточняем расчетную нагрузку на балку:

Т.к. то принимаем R_y=315 МПа

Пересчитываем максимальный момент и поперечную силу:

Определяем коэффициент C₁ по[1] табл.1,11

Площадь стенки,

Площадь полки,

находим интерполяцией коэффициент

Проверим прочность балки по нормальным напряжениям:

Проверим прочность балки по касательным напряжениям:

Определим нормативную нагрузку на балку:

Выполним проверку жесткости:

, где, для ,

Проверка жёсткости не прошла - следует принять двутавр другого сечения.

Принимаем двутавр 50Б1/ГОСТ 26020-83

Определим нормативную нагрузку на балку:

Выполним проверку жесткости:

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

1.3. Расчёт балок усложнённого типа бк.

1. Расчет балок настила

Рисунок5. Расчетная схема балки настила.

Расчётная нагрузка на балку:

Принимаем двутавр 18Б2/ГОСТ 26020-83

Уточняем расчётную нагрузку на балку

Пересчитываем максимальный момент и поперечную силу:

Определяем коэффициент C₁ по[1] табл.1,11

Площадь стенки,

Площадь полки,

находим интерполяцией коэффициент

Проверим прочность балки по нормальным напряжениям:

Проверим прочность балки по касательным напряжениям:

Уточняем нормативную нагрузку на балку:

Найдём жесткость балки и сравним его с допустимым:

где, для ,

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

1.3.2. Расчёт вспомогательных балок усложнённого типа бк.

Рисунок6. Расчетная схема вспомогательной балки.

Принимаем двутавр 60Б2/ГОСТ 26020-83

Уточняем расчётную нагрузку на балку

Пересчитываем максимальный момент:

и поперечную силу:

Определяем коэффициент C₁ по[1] табл.1.11

Площадь стенки,

Площадь полки,

находим интерполяцией коэффициент

Проверим прочность балки по нормальным напряжениям:

;

Проверим прочность балки по касательным напряжениям:

Определим нормативную нагрузку балки:

Найдём жесткость балки и сравним его с допустимым:

где, для ,

Проверка общей устойчивости вспомогательной балки не требуется, если:

Где: - коэффициент, учитывающий пластические деформации

, условие не выполняется, следовательно, необходима проверка общей устойчивости балки.

Определяем параметр ,

где - момент инерции двутавра 60Б1/ГОСТ 26020-83 относительно оси y-y;

- момент инерции при свободном кручении;

- полная высота сечения.

Коэффициент

Т.к. , то но не более 1,0.

- условие не выполняется, следовательно, необходимо увеличить сечение двутавра.

Принимаем двутавр 70Б1/ГОСТ 26020-83

Уточняем расчётную нагрузку на балку

Пересчитываем максимальный момент:

Проверим прочность балки по нормальным напряжениям в упругой стадии работы:

Условие выполняется, следовательно, принимаем:

, условие выполняется, следовательно, общая устойчивость балки обеспечена.