1. Исходные данные

В задание на выполнение курсового проекта входит:

- пролёты главных балок (,);

- шаг главных балок ();

- отметка верха настила ();

- максимальная строительная высота перекрытия ();

- нормативная временная распределённая нагрузка на площадку () ;

- материал конструкций;

- класс бетона фундамента.

2. Выбор основных расчётных характеристик

Для заданной стали выписываются нормативные и расчётные характеристики:

, , , из табл. В.5 [1];

(табл. 2 [1]) - расчётное сопротивление смятию торцевой поверхности;

(табл. 2 [1]) - расчётное сопротивление сдвигу.

Выбираются по таблицам Г.1 и Г.2 [1] материалы для сварки и выписываются характеристики сварных швов:

- расчётное сопротивление соединения с угловыми швами срезу по металлу шва;

(табл. 4 [1]) - тоже, по металлу границы сплавления;

(табл. 4 [1]) - расчётное сопротивление стыкового соединения растяжению и изгибу в зависимости от принятого метода контроля качества шва.

Коэффициент условий работы во всех случаях принимается по табл. 1 [1].

3. Расчёт стального настила

В качестве настила балочной площадки используются стальные листы толщиной 6...8 мм при распределённой нагрузке ; 8...10мм - при ; 10...14мм - при .

Отношение пролёта настила к его толщине при работе настила на изгиб с распором определяется по формуле

, (3.1)

где (табл. Е.1 [2]) - отношение пролёта настила к его предельному прогибу;

- цилиндрическая жёсткость настила,

здесь (табл. Г.10 [1]) - модуль упругости стали;

(табл. Г.10 [1]) - коэффициент поперечной деформации (Пуассона) стали.

Задавшись по сортаменту (прил. табл.1) толщиной настила , определяется его пролёт:

.

Шаг балок настила, назначаемый с учётом размеров их поясов, то есть мм, принимается кратным 100 мм.

Определяется усилие на единицу длины сварного шва, прикрепляющего лист к балке настила:

, (3.2)

где (п. 8.2.2 [2]) - коэффициент надёжности по временной распределённой нагрузке на площадку.

Расчётный катет углового шва, прикрепляющего настил к балкам, определяется по наибольшему значению, найденному по формулам:

при расчёте по металлу шва

; (3.3)

при расчёте по металлу границы сплавления

, (3.4)

где - расчётная длина шва;

и - коэффициенты, принимаемые для полуавтоматической сварки в нижнем положении по табл. 39 [1].

Окончательно катет шва принимается кратным 1мм и не менее минимального, приведённого в табл. 38 [1].

4. Расчёт вспомогательныx балок и балок настила

Вспомогательные балки и балки настила относятся ко 2-му классу (п. 8.1 [1]) и рассчитываются с учётом развития пластических деформаций.

4.1. Нормальный вариант балочной площадки

Нормативная нагрузка на 1 пог. м балки настила:

, (4.1)

где - коэффициент, учитывающий собственный вес балки настила;

- нормативная распределённая нагрузка от стального настила,

здесь - толщина настила;

(табл. Г.10 [1]) - плотность стали.

Расчётная нагрузка на 1 пог. м балки настила:

, (4.2)

где (табл. 7.1 [2]) - коэффициент надёжности по нагрузке для веса стального настила.

Определяется расчётный изгибающий момент:

,

где - заданный шаг главных балок.

Определяется требуемый момент сопротивления:

, (4.3)

где - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению. Поскольку для прокатных двутавровых балок величинаменяется незначительно, допускается принимать приближённонезависимо от номера двутавра и в последующем не уточнять.

Из условия обеспечения жёсткости вычисляется требуемый момент инерции:

, (4.4)

где (табл. Е.1 [2]) - отношение пролёта балки настила к её предельному прогибу.

По найденным величинам ипо сортаменту подбирается прокатный двутавр (так, чтобы его геометрические характеристикиибыли не менее соответственнои).

Определяется:

- расход металла на 1 м² площадки ,

где - масса 1пог. м балки настила, принимаемая по таблице сортамента для выбранного двутавра;

- расход металла на площадку

; (4.5)

- количество отправочных элементов (балок настила).