1. Вихідні дані до виконання курсової роботи

2. Конструкція робочого майданчика

Відповідно до вихідних даних приймаємо нормальний тип балочної клітки з плоским стальним настилом (рис.1,а).

а)

б)

Рисунок 1. Схема балочної клітки

а - план ділянки балкової клітки;

б – поверхове сполучення балок

Головні балки складеного двотаврового перерізу розміщуємо уздовж більшої відстані між колонами і проліт їх становить 12800 мм. Балки настилу проектуємо з прокатних двотаврів і розміщуємо їх перпендикулярно до головних балок з кроком 1280 мм. Проліт балок настилу становить 7000 мм. Сполучення балок – поверхове (рис.1,б).

Проектування робочої площадки опирається на колони наскрізного типу з двох двотаврів, з’єднаних між собою планками.

Геометрична незмінність конструкції робочої площадки забезпечується системою в’язів між колонами в площині кожного ряду колон з двох взаємно перпендикулярних напрямках.

3. Розрахунок стального настилу

У курсовій роботі проліт настилу 128 см, корисне нормативне навантаження на настил 28 кН/м² = 28 кПа, відношення прольоту настилу до граничного прогину приймаємо .

З табл. 63 [1] приймаємо модуль пружності прокатної сталі МПа та коефіцієнтом Пуассона .

Обчислюємо товщину настилу:

см,

де МПа.

Приймаємо товщину настилу 16 мм.

4. Розрахунок балки настилу

В прикладі розрахунку прийнята товщина настилу t=0,016 м, прискорення вільного падіння g=9,81м/с², густина сталі =7,85 т/м³.

Характеристичне навантаження від ваги настилу:

S₀=tg=0,0169,817,85=1,23 кН/м²;

Розрахункове експлуатаційне навантаження від ваги настилу:

S_е= S₀ =1,23 ^. 1=1,23 кН/м²;

де =1 – коефіцієнт надійності за навантаженням.

Розрахункове погонне експлуатаційне навантаження на балку настилу:

q_1е=(P_е + S_е)a=(28+1,23)1,28= 37,41 кН/м.

Розрахункове граничне погонне навантаження на балку настилу:

q₁=(P_n_fp + S_n_fs)a=(281,2+1,281,05)1,28 = 44,66 кН/м.

Розрахункова схема балки настилу з епюрами Q, M показана на рис.2.

Найбільший згинальні моменти і поперечна сила в балці:

від розрахункового експлуатаційного навантаження:

37,41 7²/8=229,14 кНм;

від розрахункового граничного навантаження:

44,66  7²/8=273,54 кНм;

Q = q₁l₂/2=44,66 7/2= 156,31 кН.

Балку настилу розраховуємо з урахуванням розвитку пластичних деформацій.

У першому наближені підбираємо переріз балки за пружної роботи матеріалу:

W₀ = M/_с1Ry=273, 54 ^. 10³/ 1,05 ^. 24= 1085,48 см³;

де с₁ = 1,05-1,09, R_y = 240Mпа, для C245 при товщині прокату до 20мм.

З таблиць сортаменту приймаємо прокатний двотавр I 45 (додаток1, табл..3) з геометричними характеристиками:

W_x=1231 cм³, І_х=27696 см⁴, S_х=708 см³, h=45 см, b_f=16 см, t_f=1,42 см, t_w=0,9см, А=84.7см².

Обчислюємо площу:

полиці: А_f = b_ft_f = 16,01,42 = 22,72 см²;

стінки: А_w = A-2A_f = 84,7 - 222,72 = 37,94 см².

Величина відношення A_f/A_w = 22,72 /37,94 = 0,6.

З табл. 66 [1] для першого типу перерізу залежно від величини A_f/A_w= 0,6 приймаємо коефіцієнт с = 1,11. Оскільки  = 0, то с = с₁ = 1,11.

Перевірка балки прийнятого перерізу:

на міцність за нормальними напруженнями

 = М/(С₁W_x) = 273, 54 ^. 10³/(1,11 1231) = 20,018кН/см² = 200,18Мпа<R_y_c = 240МПа;

на міцність за дотичними напруженнями в опорному перерізі:

в опорному перерізі при поверховому сполучені балок:

 = Q/[t_w(h-2t_f)] = 156,31 / [0,75  (45 - 1,42)] = 8,37кН/см² = 83,7Мпа <R_s_c = 139,2 МПа;

на прогин:

.