1. Компоновка балочной клетки

Для размещения в помещении цеха промышленного здания производственного оборудования на определенной высоте служат рабочие площадки. В конструкцию площадки входят колонны и опертая на них балочная клетка, представляющая собой систему несущих балок.

Стальная балочная клетка нормального типа включает в себя вспомогательные балки, по верхнему поясу которых монтируется железобетонный или стальной настил. Вспомогательные балки опираются непосредственно на главные балки, которые в свою очередь передают нагрузку на стены или колонны здания. Пространственная устойчивость обеспечивается системой вертикальных связей по колоннам (рис.1.1).

На основании исходных данных задания необходимо разработать схему балочной клетки с указанием ее основных размеров: пролетов главных и вспомогательных балок, привязки вспомогательных балок к осям, отметки верха площадки.

Компоновку балочной клетки следует начинать с разбивки сетки осей. Главные балки (Б1, Б2) необходимо располагать по направлению большего пролета (L), а вспомогательные балки (Б3) – в перпендикулярном направлении, по направлению меньшего пролета (l).Характеристическое значение временной нагрузки p_n передается через железобетонный или стальной настил, толщиной t_n.

Для упрощения и унификации узлов сопряжения вспомогательных балок с главными, необходимо сместить вспомогательные балки на половину шага от осей опор главных балок, что приводит к необходимости размещения в торцах балочной клетки дополнительных балок Б4,представляющихсобойпрокатный швеллер и принимаемых конструктивно (Б4 на рис.1.1).

Исходные данные для проектирования

1. габариты балочной клетки  2L x 2l;

2. пролет главной балки  L=17,6 м;

3. пролет вспомогательной балки  l = 14,4 м;

4. характеристическое значение временной нагрузки  q_n =22 кН/м²;

5. материал конструкций:

1. настил  ж/б настил;

2. вспомогательные балки  сталь С245;

3. главные балки  сталь С245.

Максимальный шаг а_max вспомогательных балок составляет:

a ≤ l / 2

Это условие дает возможность рассматривать нагрузку, действующую на вспомогательную балку, как равномерно распределенную.

а – шаг вспомогательных балок (Б3 на рис. 1.1) принимается постоянным:

• а=1,5…3,0 м при железобетонном настиле;

• а=0,6…1,8 м  при стальном настиле.

Принимая количество (n = 4…7) вспомогательных балок, определяем их шаг (а) по длине главной балки (L).

а = 3 м

Толщина железобетонного настила t_n принимается по рекомендациям таблицы 1.1.

Принимаем толщину ж/б настила t_n = 0,12 м.

Таблица 1.1.

Расчетный пролет плиты а, м	Толщина настила tn в см, при характеристическом значении временной нагрузкиpn в кН/м2
	15…20	21…25	26…30	31…35
1,5…2,0	10	12	12	14
2,1…2,5	12	12	14	16
2,6…3,0	14	14	16	18