- •ВВЕДЕНИЕ
- •ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА
- •1. КОМПОНОВКА ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2.1. Второстепенная балка перекрытия
- •2.1.1. Конструктивная и расчетная схемы
- •2.1.2. Подбор поперечного сечения из условия прочности
- •2.1.3. Проверка жесткости балки
- •2.2. Главная балка перекрытия
- •2.2.1. Конструктивная и расчетная схемы
- •2.2.2. Подбор поперечного сечения
- •2.2.3. Проверка прочности сечения по нормальным напряжениям
- •2.2.4. Конструирование балки переменного сечения. Построение эпюры материалов
- •2.2.5. Проверка прочности уменьшенного сечения балки по касательным напряжениям
- •2.2.6. Проверка прочности по приведенным напряжениям
- •2.2.8. Проверка устойчивости балки
- •2.2.9. Расчет опорного ребра главной балки
- •2.2.10. Расчет и конструирование монтажного стыка
- •2.3. Центрально-сжатая колонна
- •2.3.1. Конструктивная и расчетная схемы
- •2.3.2. Определение расчетной нагрузки на колонну 1-го этажа
- •2.3.3. Определение размеров поперечного сечения колонны
- •2.3.4. Проверка общей устойчивости колонны относительно оси х
- •2.3.5. Проверка местной устойчивости элементов колонны
- •2.3.6. База колонны с траверсами
- •Библиографический список
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
- •Приложение 4
- •Приложение 5
- •Приложение 6
Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки:
f |
f |
|
, |
|
|
≤ |
|
|
|
l |
|
|||
l |
|
|
где |
f |
= |
1 |
– предельно допустимая величина относительного |
||
|
|
|
|
|||
|
250 |
|||||
|
l |
|
|
прогиба второстепенной балки [2, табл. Е1, п. 2].
Нормативная погонная нагрузка второстепенной балки с учетом собственного веса, кН/м,
qвбн =( qпостн + qврн ) а+ gвбн .
Максимальный прогиб балки f определяется по формуле |
||||
|
5 |
|
qн l4 |
И |
f = |
|
|
вб 0 вб |
, см, |
384 |
EIx |
|||
|
|
|
≤Д |
|
где qвбн – в кН/см; Е = 2,06∙104 – модуль упругости по работе [1, табл. |
63, прил. 3]; l0вб – расчетный пролет второстепенной балки, см; Ix – |
|||||||||
момент инерции двутавра, см4. |
А |
|
|||||||
Если условие f ≤ |
[f ] или |
f |
1 |
не выполняется, требуется |
|||||
l0вб |
250 |
||||||||
|
|
и |
|
|
|
||||
произвести перерасчет жесткости |
алки, изменив номер двутавра по |
||||||||
ГОСТ 8239–89. При этом [f ] |
− допускаемый прогиб, определяется по |
||||||||
|
С |
б |
|
|
|||||
формуле [f ]= |
l0вб |
, см. |
|
|
|||||
250 |
|
|
|
|
|
|
|
2.2. Главная балка перекрытия
2.2.1. Конструктивная и расчетная схемы
Конструктивная схема главной балки, одним концом заделанной в кирпичную стену, а другим – примыкающей к полке колонны, показана на рис. 5.
Расчетная схема главной балки – однопролетная разрезная балка, шарнирно опертая двумя концами.
10
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 5. Конструктивная и расчетная схемы главной балки, эпюры усилий
Расчетный пролет определяется как расстояние между центрами площадок опирания:
l0гб = L1 + L2Ζ − h2к , м,
где Lz – глубина заделки главной балки в кирпичную стену, Lz = 0,4 м; hк – высота сечения колонны, ориентировочно hк = 0,4 м.
Сосредоточенная сила F, приложенная в местах опирания второстепенных балок с шагом a, складывается от постоянной и времен-
11
ной нагрузок, от собственного веса второстепенной балки и собственного веса главной балки, ориентировочно равного 1 кН/м.
|
F = Aгр (qпостн γ f + qврн |
γ f ) +lвб gсвн γ f + a 1 γ f , кН, |
||
где A |
– грузовая площадь, м2, |
A |
= L |
a . |
гр |
гр |
2 |
|
Построение эпюр усилий М и Q представлено на рис. 5. Числовой пример расчета реакций опор RА и RВ, ординат огибающей эпюры моментов и эпюры поперечных сил см. прил. 6.
2.2.2. Подбор поперечного сечения
Поперечным сечением главной балки принимается составное сварное двутавровое, симметричное относительно осей х и у (рис. 6).
Определение высоты стенки hст
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|||||
1. Определение минимальной высоты стенки балки из условия же- |
||||||||||||||
сткости: |
|
|
|
А |
|
И |
|
|||||||
hmin |
= 5 |
|
|
R |
y |
l |
|
|||||||
|
|
|
|
0 |
гб |
|
, см, |
|||||||
ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
24 |
|
Е |
γ |
|
|
[f/l |
] |
||||||
|
|
б |
|
fcp |
|
|
0гб |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
где l0гб – расчетный пролет главной балки, см; |
γ fcp |
– среднее значе- |
||||||||||||
и |
|
|
|
|
|
|
f |
|
|
|||||
ние коэффициента надежности, γ fcp |
|
≈ 1,15; |
|
− |
1/400 – величина |
|||||||||
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l0гб |
|
|
предельно допуст мого относ тельного прогиба главной балки [2, табл. Е1, п. 1].
2. Определение оптимальной высоты стенки балки из условия ми-
нимального расхода стали: |
|
|
|
|
С hопт = к |
|
|
|
|
Wтр.гб |
, |
|||
ст |
|
|
||
|
tcm |
|||
|
|
|
|
где к = 1,15…1,2 – конструктивный коэффициент для сварной балки;
Wтр. гб = |
M max − требуемый момент сопротивления; γc – коэффициент |
|
Ryγc |
условий работы главной балки [1, табл. 6*]; tст – толщина стенки, рассчитанная по эмпирической формуле, см:
hстmin ≥ hcm ≥ hстопт .
12
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение толщины стенки tст |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) по эмпирической формуле |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tcm |
= 7 +3hстmin , |
где tст − толщина стенки, |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мм, |
получаемая с |
учетом сортамента; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hcminт – минимальная высота стенки, м; |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2) из конструктивных требований |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tст = 8…16 мм. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размеры высоты hст и толщины tст |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стенки назначаются в соответствии с |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГОСТ 19903–74* на листовую сталь (прил. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3). |
|
|
|
|
И |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определение размеров полок балки bп и tп |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размеры полок должны удовлетво- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рять конструктивным требованиям: |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
1) из условия закрепления второ- |
||||||||
Рис. 6. Поперечное сечение |
степенныхДбалок bn |
≥180 мм; |
|||||||||||||||||||
|
главной балки |
|
|
|
2) из условия общей устойчивости |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
1 |
... |
1 |
|
|
; |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
алок b |
= |
3 |
5 |
h |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
cm |
|||
|
3) из условия местной устойчивости сжатого пояса балок |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bmax |
= t |
|
|
|
|
E |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Ry |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
п |
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
4) t |
cm |
≤ t |
|
≤ 3t ; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
nСcm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
5) tnmax = 40 мм; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
6) |
bn |
|
≤ 30. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
tп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Размеры ширины и толщины полок назначаются в соответствии с ГОСТ 82–70* на листовую сталь. Необходимо начертить сечение балки и указать принятые параметры в см.
13