39

Содержание

1. Исходные данные на проектирование стальной балочной клетки.

2. Расчет настила.

2.1. Разработка вариантов стальной балочной клетки.

2.1.1. Вариант 1. Балочная клетка нормального типа.

2.1.2. Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа.

3. Расчет прокатной балки настила и вспомогательной балки.

3.1.1. Вариант 1. Балочная клетка нормального типа.

3.1.2. Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа.

3.1.3. Расчет вспомогательной балки.

4. Проектирование составной сварной главной балки.

4.1.1. Подбор сечения главной балки

4.1.2. Проверка прочности главной балки

4.1.3. Изменение сечения главной балки.

4.1.4. Расчет поясных сварных швов.

4.1.5. Расчет опорного ребра жесткости главной балки.

4.1.6. Расчет сопряжения вспомогательной и главной балок.

5. Расчет и конструирование монтажного стыка в сварной главной балке.

5.1.1. Расчетные характеристики болтов.

5.1.2. Расчет стыка поясов.

5.1.3. Расчет стыка стенки.

6. Проектирование колонны сплошного сечения

6.1.1. Расчетная длина колонны и сбор нагрузки

6.1.2. Подбор сечения колонны.

6.1.3. Расчет планок.

6.1.4. Расчет базы колонны.

Литература

1. Исходные данные на проектирование стальной балочной клетки

Р абочие площадки располагаются внутри производственного здания и служат для размещения на них стационарного и подвижного оборудования, складов материалов и тому подобного. В конструкцию площадки входят колонны, балки, настил и связи, если это необходимо (рис. 1). Система несущих балок стального покрытия называется балочной клеткой.

Б алочные клетки могут быть упрощенного, нормального или усложненного типа (рис.2)

Исходные данные:

• нормативная (полезная) нагрузка – = 18 кН/м²;

• шаг колонн в продольном направлении – L = 15 м;

• шаг колонн в поперечном направлении – ℓ = 7,5 м;

• максимальная величина отправной марки для главной балки – 10 м;

• тип сечения колонны – «СКВ»: сквозная состоящая из двух швеллеров прокатного профиля, связанных между собой решеткой в виде соединительных планок;

• габарит помещения под перекрытием - h = 6,6 м;

• отметка верха настила (ОВН) - Н = 8,4 м;

• болты монтажного стыка – «ПТ»: болты повышенной точности.

2. Расчет настила.

Исходные данные:

• нормативная (полезная) нагрузка – = 18 кН/cм²;

• коэффициент надежности по нагрузке – γ_f = 1,2 (СНиП 2.01.07-85*);

• коэффициент надежности по условиям работы – γ_с = 1 (СНиП 2.01.07-85*);

• предельный относительный прогиб настила – [f / ℓ] = 1/150.

Толщину настила определяют исходя из предельного прогиба. Настил рассчитывается по нормативным нагрузкам.

Настил приварен к балкам настила электродами типа Э42, имеющими R_wf = 180 МПа = 18кН/см². Сталь настила – С235.

Рассмотрим два варианта компоновки балочной клетки:

I – нормальный;

II – усложненный.

2.1.1 Нормальный тип балочной клетки.

Определим толщину стального настила t_н и толщину сварного шва k_f , прикрепляющего настил к балкам. Пролет настила: а = 150 см.

Сварные швы крепления настила к балкам не дают возможности его опорам сближаться при изгибе. Поэтому в настиле возникают растягивающие цепные усилия H. Изгиб настила происходит по цилиндрической поверхности. Цилиндрический модуль упругости стали определяется по формуле:

.

где

Находим отношение по формуле

где

Отношение также можно найти по графику, представленному в «Металлические конструкции»/ Под общей редакцией Е.И. Беленя. –М.: Стройиздат, 1986.

Для = 18 кН/cм² и [f / ℓ] = 1/150 отношение = 113 ( ).

Тогда t_н = а/113 = 150/113 = 1,3 (см).

Примем толщину настила согласно сортаменту стали t_н = 14мм.

Определим силу, растягивающую настил:

Расчетная толщина сварного углового шва

,

где - коэффициент, принимаемый в зависимости от вида сварки;

- длина шва;

- электроды Э42;

- коэффициент надежности.

Толщину шва принимаем .