Исходные данные:

Шаг колонн в продольном направлении a = 12м.

Шаг колонн в поперечном направлении b = 7м.

Временная равномерно-распределённая нагрузка на рабочую площадку P=18кПа.

Класс стали балок С255.

Класс стали колонн С255.

Класс ответственности здания –1,05.

Сварка ручная электродуговая

1. Компоновка и выбор варианта балочной клетки.

1. 1.1.Нормальный тип балочной клетки

1.Определяем максимально допустимое отношение пролёта к толщине настила:

где - величина, характеризующая допустимый прогиб: при пролете настила

принимаем (т. 1.5 [1]):

- цилиндрический модуль деформации:

- коэффициент Пуассона, ;

- модуль упругости стали,

- нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку;

=18 кПа =18*10^-4 кН/см² .

.

2.По таблице 1.1 принимаем толщину настила равной , т.к =18 кПа .

3. Определим пролёт настила:

4.Определяем количество балок настила:

5.Принимаем количество балок настила: n=16 шт.

6.Уточняем пролёт настила:

Проверка: <

Рисунок. 1 – Нормальный тип балочной клетки

2. Усложнённый тип балочной клетки

1. Принимаем толщину настила как в нормальном типе балочной клетки ( ),

тогда шаг балок настила при: ;

2. Определим требуемое количество балок настила ;

3. Принимаем количество балок настила

4. Уточняем пролет настила ;

5. Задаемся количеством второстепенных балок

6. Определяем шаг второстепенных балок =

Рисунок. 2 – Усложненный тип балочной клетки

1.3 Расчет балок настила нормального типа балочной клетки

Рисунок. 3 – Расчетная схема балки настила нормального типа балочной клетки

Сбор расчётной нагрузки на балку настила:

( ) где

- шаг балок настила в простом типе балочной клетки ( );

собственный вес настила, ;

- плотность стали (т. 2.2 [1]);

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

- коэффициент надёжности по классу ответственности здания (п. 1.10 [1]);

=22 кПа - нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку;

Расчётный изгибающий момент в балке:

Определяем требуемый момент сопротивления сечения:

, где

=365 МПа =36.5 кН/ см² – расчётное сопротивление стали;

- коэффициент, учитывающий развитие пластических деформации;

- коэффициент условий работы.

По т. 7.4 [1] принимаем двутавр №30 по ГОСТ 8239-89 со следующими геометрическими характеристиками:

h = 330 мм; Ix =9840 см4; = 140 мм; Sx = 339 см3; tf =11.2 мм; Wx = 597 см3; tw = 7 мм; ix = 13.5 см; R=13 мм; q1=42.2 кг/м; А = 53.8 см2.

Уточняем расчётную нагрузку на балку с учетом собственного веса балки:

Определим уточнённые М и Q:

;

.

Уточняем коэффициент с₁ , учитывающий развитие пластических деформаций.

Площадь стенки

Площадь полки

, по таблице 3.6 п.1 [1] определяем с₁ = 1.0835

Уточняем расчетное сопротивление стали t_f =11.2 мм

=345 МПа =34.5 кН/ см²

Прочность балки по нормальным напряжениям :

Прочность балки по касательным напряжениям :

где - расчётное сопротивление стали срезу,

Жесткость балки:

Найдем фактический прогиб балки и сравним его с допустимым:

= ;

Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки

МПа – модуль упругости стали.

<

где: - предельный прогиб балки, для l = 6,5м; (т.1.5 [1])

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