4. Конструктивная схема балочной клетки и колонн рабочей площадки

Согласно заданию принимаем нормальную схему балочной клетки рабочей площадки с этажным сопряжением главных и второстепенных балок. Колонны размещаются в узлах сетки осей (3х16)х(3х6). Главные балки опираются на колонны и имеют пролет L=A=14м и шаг В=6,5м. Второстепенные балки с пролетом 6м опираются на главные балки сверху и крепятся к ним болтами. Шаг всех второстепенных балок определяется конструктивным решением опорных узлов главных балок. По всем осям колонны распределяются связями.

рис. 3.1. Схема балочной клетки.

5.Расчет второстепенных балок

5.1. Нагрузки и статический расчет балок

На второстепенные балки передается нагрузка от веса стального настила, собственного веса балок и временная нагрузка. Вес настила вычисляется как произведение объема листа на площади 1 м² на объемный вес стали 78,5 кН/м³, вес балки как отношение веса 1 м балки (по сортаменту) к шагу a_fb второстепенных балок.

Нагрузка, отнесенная к 1 м² площади настила, приведена в таблице 4.1.

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная, кН/м2		Расчетная, кН/м2
1	Постоянная нагрузка: а) Стальной лист настила б) Балка I 33 (предварительно считаем пролета балки) при шаге . Итого:	1,077	1,05	1,13
2	Временная нагрузка	28,0	1,2	33,6

Нагрузка на 1 м балки полосы настила шириной a_fb=0,94 м:

нормативная:

постоянная g_n=1,077∙0,94=1,012 кН/м

временная ϑ_n=28∙0,94=26,32 кН/м

расчетная:

постоянная g_n=1,13∙0,94=1,062 кН/м

временная ϑ_n=33,6∙0,94 =31,58 кН/м

Балку рассматриваем как однопролетную с шарнирными закреплениями на опорах и нагруженную равномерно распределенной нагрузкой. Расчетные усилия в сечениях:

в середине пролета

Q=0

на опорах

5.2. Назначение и проверка сечений балки

Второстепенные балки проектируем прокатными двутаврового сечения из стали С345-3 . Расчетное сопротивление (таблица B.5 СП 16.13330.2011 для фасонного проката при t от 2 до 20мм);

(таблица 2 СП [1]).

Балки закреплены от потери устойчивости настилом, поэтому рассчитываем их с учетом развития пластических деформаций в расчетном сечении на . Требуемый момент сопротивления сечения по формуле (77) СП [1] при предварительном назначении :

Требуемый момент инерции сечения при предельно допустимом прогибе

из формулы прогибов:

В качестве второстепенной балки может быть принят I 33 c массой 42.2 .

Его геометрические характеристики:

; ; ;

; ;

42,2

Принятое сечение проверяем:

а) на прочность при действии в сечении с учетом развития пластических деформаций (п.8.2.3 СП [1]).

В сечении на поперечная сила и , поэтому коэффициент в формуле (39) принимаем по таблице Е1 СП [1].

При

(по интерполяции).

Проверка прочности(по формуле 50 СП [1]) по граничному условию 1-ого

предельного состояния

б) на прочность при действии в опорных сечениях (формула 42 СП [1]):

в) на жесткость по формуле:

Принятое сечение второстепенной балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости (с запасом по прочности). Проверка балки на общую устойчивость не требуется, т.к. балка закреплена от потери устойчивости приваренным к ней настилом.