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………….…..…………

2.6. Проектирование укрупнительного стыка главной балки

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

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

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

3.3. Конструкция и расчет оголовка колонны.

3.4. Конструкция и расчет базы колонны……………………………………….……….

4. Конструирование сопряжения балки настила с главной балкой

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=16,4/2/10=0,82

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

Проверка:

L-a(2n-1)≤a

L-a(2n-1)=16,4-0,82(2*10-1)=0,82

где n-количество шагов.

0,82=0,82

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*2800*0,82=2411кг/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*2800*1,2*0,82=2893кг/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=2893*7,0²/8=17719,6 кгм – изгибающий момент от расчетных нагрузок;

Q=ql/2=2893*7,0/2=10125,5 кг-перерезывающая сила;

_c- коэффициент условий работы, 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)=17719,6*100/2700*1=656 см³.

Имея в виду, что для данной расчетной схемы

f=(5/384)q_nl⁴/(EI), и приняв n₀ =250, из условия жесткости (2) определяют требуемый момент инерции;

R_y=2700кг/см² для стали С275.

I_тр=(5/384)q_nl³n₀/E=(5/384)2411*0,01*700³*250/2,06*10⁶=13068 см⁴,

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

По сортаментам двутавров (ГОСТ 26020-83) подбирается необходимый профиль, у которого W_yW_тр и I_yI_тр.

Нормальный двутавр 40Б1.

Момент сопротивления: W_y=803,6см³,

Момент инерции: I_y=15750см⁴,

Погонный вес профиля: Р=48,1 кг/м,

Ширина полки : b=16,5 см.

Широкополочный двутавр 30Ш3.

Момент сопротивления: W_y=939 см³,

Момент инерции: I_y=14040см⁴,

Погонный вес профиля: Р=68,3 кг/м,

Ширина полки : b=20 см.

Проверка:

Вариант 1. Нормальный двутавр 40Б1.

а) По условию пластических деформаций

M*100/Wmin177196803,62205≤2700

б) По условию жесткости

f/l=(5/384)2411*0,01*700³/2,06*10⁶*15750=3,32*10^-3≤4*10^-3

Вариант2. Широкополочный двутавр 30Ш3.

а) По условию пластических деформаций

M*100/Wmin17719,6*9391887≤270

б) По условию жесткости

f/l=(5/384)2411*0,01*700³/2,06*10⁶*14040=5,6*10^-3≤4*10^-3

Условие жесткости не выполняется для широкополочного двутавра. Подберем по сортаменту другой двутавр – 35О1 и повторим расчет.

а) По условию пластических деформаций

M*100/Wmin17719,6*11711513≤270

б) По условию жесткости

f/l=(5/384)2411*0,01*700³/2,06*10⁶*19790=2,64*10^-3≤4*10^-3

Вывод: Условия прочности и жесткости выполняются для обоих двутавров.