1. Общая характеристика рабочих площадок

Система пересекающихся балок, которая передает нагрузки на колонны или стены, называется балочной клеткой. Балочные клетки применяются в перекрытиях и покрытиях гражданских и общественных зданий, в рабочих площадках производственных цехов и складских помещений. Балочная клетка опирается на колонны, которые через развитую свою часть – базу – передают нагрузки на фундаменты, а последние – на грунт.

На балочную клетку укладывается настил из плоских стальных листов толщиной 6…14 мм или из железобетонных плит. Для защиты металлического настила от механических повреждений и коррозии предусматривается защитный настил из бетона толщиной 60…100 мм.

На практике наибольшее распространение получили балочные клетки нормального и усложненного типов. В нормальной балочной клетке балки настила практически равномерно передают нагрузку на главные балки. В усложненной балочной клетке имеются вспомогательные балки, которые принимают на себя нагрузку от балок настила и в сосредоточенном виде передают ее на главные балки.

Шаг балок настила (а) назначают из несущей способности настила:

для стального – 500…1400 мм;

для железобетонного – от 1500 до 3000 мм.

Шаг вспомогательных балок (с) принимается кратным пролету главной балки от 2000 до 5000 мм (но не более пролета в ) с тем, чтобы их возможно проектировать из прокатных двутавров.

Размер по высоте, за пределы которого не должна выходить конструкция, называется строительной высотой/

,

Отметки h₁ и h₂ принимаются из технологических соображений и приводятся в задании на проектирование. Конструктивная высота h_к не должна превышать h_стр

Важными элементами каркаса являются связи. Они воспринимают горизонтальную нагрузку и обеспечивают пространственную жесткость каркаса во время монтажа и эксплуатации.

2. Выбор типа балочной клетки

1. 2.1. Расчет плоского стального настила

Для определения расхода материала, в первую очередь, необходимо выполнить подбор сечения стального настила. Рассмотрим для этого полосу шириной 1м, вырезанную из средней части настила (рис. 1, а).

Рис. 1.К расчету листового настила.

Величина напуска е принимается 20…30мм, что при наличии сварных швов создает некоторое защемление опор. Приварка настила к балкам делает невозможным сближение опор, в результате чего появляется продольная растягивающая сила Н, улучшающая работу настила в пролете. Фактический пролет настила на 40..60мм меньше, чем шаг балок а. На практике в запас прочности принимают lн = а и частичным защемлением опор пренебрегают.

Прочность настила обеспечивается с большим запасом, поэтому отношение пролета к толщине листа определяем из условия жестокости по формуле А. Л. Телояна:

где , МПа

МПа

- предельный относительный прогиб;

кН/м² – нормативная нагрузка на настил;