Введение
Балочная клетка представляет собой систему пересекающихся несущих балок, предназначенных для опирания настила перекрытий. В зависимости от схемы расположения балок балочные клетки делят на три типа: упрощенные, нормальные и усложненные.
В упрощенной балочной клетке нагрузка от настила передается непосредственной на балки, располагаемые обычно параллельно короткой стороне перекрытия, затем на вертикальные несущие конструкции (стены, стойки и др.). Такой вариант балочной клетки используется обычно в гражданских бескаркасных зданиях, где небольшие нагрузки и небольшие пролеты.
В промышленных зданиях обычно используют нормальную и усложненную компоновку балочных клеток. Здесь настил опирается на балки настила, которые опираются на главные балки (нормальный вариант балочной клетки) или на вспомогательные балки, а последние – на главные балки (усложненный вариант балочной клети).
В настоящее время металлические конструкции применяют во всех видах зданий и инженерных сооружений.
В зависимости от конструктивной формы и назначения металлические конструкции делят на несколько видов.
Конструкции одноэтажных промышленных зданий выполняют в виде цельнометаллических или смешанных каркасов. Цельнометаллические каркасы в основном применяются в зданиях с большими пролётами.
Большепролётные здания с пролётами до 150 м наиболее целесообразно перекрывать металлическими конструкциями. Системы и конструктивные схемы большепролётных покрытий очень разнообразны. Здесь возможны балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные, причём как плоские, так и пространственные системы.
Листовые конструкции являются тонкостенными оболочками различной формы и должны быть не только прочными, но и жесткими.
Описание конструкции.
Проектируемая металлоконструкция «Балочная клетка» является рабочей площадью, предназначенной для размещения на ней оборудования и материалов, необходимых для обслуживания производного процесса. Она состоит из настила, непосредственно воспринимающего расположенную на нём полезную нагрузку, и системы несущих балок, образующих балочную клетку, которая служит для передачи нагрузки через опорные колонны на фундамент.
Балочная клетка состоит из пересекающихся под прямым углом балок.
Балки пролётом L передают нагрузку на опорные колонны и являются главными. Балки пролётом l, являются вспомогательными и служат для промежуточной передачи нагрузки от настила на главные балки.
Рис. 1. Монтажная схема балочной клетки
2. Состав задания
Требуется рассчитать балочную клетку нормального типа с этажным сопряжением балок, воспринимающую равномерно распределенную постоянную нагрузку интенсивностью q и переменную нагрузку интенсивностью p.
Основной материал, применяемый для изготовления металлоконструкции, подбирается в соответствии с требованиями ГОСТов, ТУ и с учётом условий эксплуатационной среды, а так же с учетом экономической целесообразности расхода металла и его стоимости.
Для изготовления проектируемой конструкции предлагается конструкционная углеродистая сталь обыкновенного качества марки ВСт3пс6-1, которая соответствует всем требованиям ГОСТов на изготовление металлоконструкций данного типа и условий эксплуатации.
Конструкционная углеродистая сталь марки ВСт3пс6-1 имеет свариваемость без ограничений, что существенно влияет на технологичность сварной конструкции, которая определяется совокупностью свойств, определяющих возможность её изготовления с минимальными затратами труда и материалов, методами прогрессивной технологии и в соответствии с требованиями к качеству.