3.Исходные данные.
Для примера примем следующие исходные данные (см. рис. 1):
шаг колонн в продольном направлении: l1=7,5 м; l2=7,5 м;
шаг колонн в поперечном: L1=12,0 м; L2=12,0 м;
отметка настила (пола) площадки: dн=7,6 м;
минимальная отметка низа балок, допустимая по условиям размещения оборудования под площадкой: dmin=6,0 м;
нагрузка статическая временная длительная временная: qнпол=1,70 т/м2;
материал настила: монолитный железобетон толщиной 10 см и стяжка (пол) толщиной 2,5 см;
материал фундаментов………………………………………. бетон класса В 15;
климатический район…………………………………………. II5 (tрасч= ˗30° С);
коэффициент надежности по назначению: γn=1,00.
Требуется:
1.Разработать конструктивную схему рабочей площадки.
2.Рассчитать и законструировать следующие наиболее нагруженные элементы:
a) балку настила из прокатных профилей;
b) главную балку: сварную составную с монтажным стыком и поясами переменного сечения;
c) колонну: сквозную с ветвями из прокатных профилей.
4.Разработка схемы балочной клетки.
Балочные клетки рабочих площадок подразделяют по компоновочной схеме на нормальный и усложненный тип, см. рис. 2. Главные балки опирают опирают на колонны и располагают вдоль больших расстояний. При усложненной схеме балочной клетки на главные балки опирают вспомогательные балки с шагом 2 – 6 м. Балки настила опирают на главные балки при нормальной схеме или на вспомогательные балки при усложненной схеме балочной клетки. Шаг балок настила принимают 0,6 – 1,6 м при стальном настиле и 2 – 3,5 м при железобетонном настиле.
Выбор компоновочной схемы выполняют так, чтобы общее число балок было наименьшим, балки настила и вспомогательные балки были прокатными, а сопряжения между ними были простыми и удовлетворяли заданной строительной высоте перекрытия.
На рис. 3 показан принятый вариант компоновки балочной клетки с опиранием балок настила на главную балку сверху (этажное сопряжение балок).
5.Сбор нагрузок.
Сбор нагрузок выполнен в табличной форме, см. таблицу 1.
Рис.1
Исходные данные. Сетка колонн балочной
клетки.
Рис.2 Компоновочные схемы балочных клеток:
а) – нормальный тип;
b) – усложненный тип.
1-1 (повернуто)
Рис.3 Принятая схема балочной клетки.
Таблица 1.
Нагрузка |
Толщина t, мм |
Объемный вес γ, т/м3 |
Коэффициент надежности по назначению, γn |
Нормативная нагрузка, qн, т/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке, γf |
Расчетная нагрузка q=qн х γf, т/м2 |
1.Постоянная |
|
|
|
|
|
|
Собственный вес цементной стяжки |
0,025 |
2,20 |
1,00
|
|
1,3 |
0,071 |
Собственный вес железобетонной плиты |
0,10 |
2,40 |
1,00 |
|
1,1 |
0,264 |
2.Временная длительная |
|
|
|
|
1,2 |
2,04 |
Итого: |
- |
- |
- |
|
- |
|
Примечание: коэффициент надежности по нагрузке принимается по табл.1 [2].
6.РАСЧЕТ БАЛКИ НАСТИЛА Б1.
6.1 Расчетная схема.
Расчетная схема представлена на рис. 4.
6.2 Сбор нагрузок.
Грузовая площадь балки настила Б 1 показана на рис. 3. Нагрузка на погонный метр балки:
а)
нормативная:
где
qс.в. – погонная нагрузка от собственного веса балки (принята ориентировочно);
б)
расчетная:
где γf – коэффициент надежности по нагрузке по [2].
6.3 Статический расчет.
Максимальный расчетный изгибающий момент (в середине пролета):
Максимальный нормативный изгибающий момент:
Максимальная расчетная поперечная сила (на опоре):
Рис. 4 Расчетная схема балки настила Б1.
6.4 Выбор материала.
По таблице В.1 приложения В [1] для балок перекрытий, работающих при статических нагрузках, при отсутствии сварных соединений (группа 3) в условиях климатического района II5, выбираем С245 (ТУ 14-1-3023-80).
Ориентировочно принимаем, что толщина полки прокатной балки (двутавра)
(см
рис. 5) сталь С245.
По таблице В.5 приложения В [1] для стали при расчетное сопротивление по пределу текучести Rу=2450 кгс/см2.