Содержание

1. Компоновка и выбор схемы балочной клетки………..………….….…………

   1. Компоновка балочной клетки………………………………………………………..

   2. Подбор сечения балок настила………………………………………………………

   3. Расчет стального листового настила…………………………………….…………..

2. Расчет главной балки…………..……………………………………………...…..……

   1. Расчетная схема, нагрузки и усилия…..…………………………………….………

   2. Компоновка сечения главной балки………………………………………….……..

   3. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения…………………………

   4. Проверка и обеспечение устойчивости балки, сжатого пояса и стенки………….

   5. Конструирование и расчет опорной части главной балки………….…..…………

3. Расчет и конструирование колонны………………………………..…………….

   1. Расчетная схема. Расчетное усилие……………………………………….…………

   2. Компоновка и подбор сечения……………………………………………………….

      1. Колонны сквозного сечения………………………………………………….

   3. Конструкция и расчет базы колонны……………………………………….……….

Список литературы..............……………………………………………………………

1. Компоновка и выбор схемы балочной клетки

1. Компоновка балочной клетки

Перед началом проектирования следует представить себе общую схему конструкций и расположение элементов, выполнить эскизы планов и разрезов рабочей площадки (рис. 1.).

Рабочая площадка состоит из элементов, образующих балочную клетку (главных балок - ГБ и балок настила - БН), настила, колонн и связей. Рис.1. Схема рабочей площадки

Расстановку балок в плане выполняют для одной ячейки размерами Lxl, считая, что остальные ячейки будут такими же (рис.2).

По колоннам вдоль большего шага устанавливают главные балки (ГБ), а по ним – балки, поддерживающие настил (БН). Шаг балок настила a выбирается таким образом, чтобы ему был кратен размер L. При расстановке БН учитывают, что они не должны опираться на главную балку в середине пролета, поскольку в этом месте устраивается укрупнительный стык.

Рис.2. Типовая ячейка балочной клетки

а=L/2/n=17,6/2/10=0,88

где n-целое число шагов;а-должен быть кратным 10мм.

Проверка:

L-a(2n-1)≤a

L-a(2n-1)=17,6-0,88(2*10-1)=0,88

где n-количество шагов.

1.2. Подбор сечения балки настила

Расчет любого элемента следует начинать с установления расчетной схемы. Расчетная схема балки настила показана на рис.3.

Рис.3. Расчетная схема балки настила

Нормативная нагрузка на БН:

q_n=1,05pa=1,05*2000*0,88=1848кг/мп,

где p- заданная нормативная временная нагрузка на квадратный метр площадки; 1,05 – коэффициент, учитывающий приближенно вес настила и балок настила.

Расчетная нагрузка на БН:

q=1,05p_fpa=1,05*2000*1,2*0,88=2217,6кг/мп,

_fp=1,2 – коэффициент надежности по временной нагрузке;

Подбор сечения балок производят из условия их прочности с учетом развития пластических деформаций

M*100/Wmin_c Ry (1)

и условия жесткости

f/l=(5/384)q_nl³*0,01/(EIy)≤1/250, ( 2)

Здесь M=ql²/8=2217,6*6,2²/8=10655,6 кгм – изгибающий момент от расчетных нагрузок; Q=ql/2=2217,6*6,2/2=6874,6кг-перерезывающая сила; _c- коэффициент условий работы [1, табл.6]; в данном расчете _с=1;

f- максимальный прогиб балки от нормативной нагрузки q_n; n₀- нормируемое минимальное отношение пролета балки к ее прогибу.

Из условия прочности (1) определяют требуемый момент сопротивления:

W_тр=M*100/(R_y_c)=10655,6*100/2700*1=394,6 см³.

n₀=150+(250-150)/21*(6,2-3)=165 (применяем линейную интерполяцию к значениям, взятым из табл.П10.)).

Имея в виду, что для данной расчетной схемы f=(5/384)q_nl⁴/(EI), и приняв n₀, из условия жесткости (2) определяют требуемый момент инерции; R_y=2700кг/см²:

I_тр=(5/384)q_nl³n₀/E=(5/384)18,48*620³*250/2,06*10⁶=6959,7 см⁴,

где Е=2,06х10⁶кг/см²– модуль упругости стали, n₀=250.

По сортаментам двутавров (ГОСТ 8239-89, ГОСТ 26020-83 или СТО АСЧМ 20-93) подбирают необходимый профиль, у которого W_yW_тр и I_yI_тр.

Нормальный двутавр30Б2.

Момент сопротивления: W_y=480,6 см³,

Момент инерции: I_y=7210 см⁴,

Погонный вес профиля: Р=36,7 кг/м,

Ширина полки : b=15 см.

Широкополочный двутавр30Ш1.

Момент сопротивления: W_y=771,4 см³,

Момент инерции: I_y=11339 см⁴,

Погонный вес профиля: Р=56,8 кг/м,

Ширина полки : b=20 см.

Проверка:

Нормальный двутавр30Б2.

По условию пластических деформаций

M*100/Wmin≤

По условию жесткости

f/l=(5/384)1848*0,01*620³/2,06*10⁶*7210=3,8*10^-3≤4*10^-3;

Широкополочный двутавр30Ш1.

По условию пластических деформаций

M*100/Wmin≤

По условию жесткости

f/l=(5/384)1848*0,01*620³/2,06*10⁶*11339=2,4*10^-3≤4*10^-3;