- •Содержание
- •1.Выбор марок стали и компоновка балочной клетки
- •Исходные данные
- •Выбор марок стали
- •Расчет стального настила
- •Расчет нормальной балочной клетки со стальным настилом
- •2.1 Статический расчет
- •1.5 Расчёт усложненной балочной клетки со стальным настилом
- •1.6. Сравнение вариантов
- •2. Расчет и конструирование главной балки
- •2.2. Подбор сечения
- •2.3 Проверка принятого сечения
- •2.4 Изменение сечения поясов главной балки
- •2.5 Проверка приведенных напряжений
- •2.6 Проверка общей устойчивости
- •2.7. Проверка местной устойчивости
- •2.8. Расчет поясных швов
- •2.9. Расчет опорного ребра главной балки
- •2.10. Расчет монтажного стыка.
- •2.11 Расчет сопряжения балок настила с главной балкой
- •3. Расчет и конструирование колонны
- •3.1 Расчетные нагрузки и длины
- •3.2 Подбор сечения сплошной колонны
- •3.3. Расчет базы сплошной колонны
- •3.4. Расчет соединения главной балки со сплошной колонной
- •Расчет и конструирование оголовка
- •3.5. Подбор сечения сквозной колонны
- •3.6. Конструирование и расчет соединительных элементов
- •3.7. Расчет и конструирование базы сквозной колонны
- •3.8. Соединение главной балки со сквозной колонной
- •Расчет и конструирование оголовка
- •Список литературы
2.2. Подбор сечения
Главная балка принимается переменного сечения по длине и рассчитывается без учета развития пластических деформаций.
Требуемый момент сопротивления сечения балки:
![]()
Определяем высоту балки. Задаемся предварительно толщиной стенки по формуле
![]()
где
-
высота балки.
Оптимальная высота балки:

где k – коэффициент, зависящий от соотношения конструктивных коэффициентов поясов и стенки балки, принимаемый равным 1,10-1,15.
Минимальная
высота балки при
определяется по формуле:

Строительную высоту балки определяем исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции
![]()
Принимаем
высоту балки предварительно
,
а стенки
.
Проверяем стенку балки на срез по формуле:
![]()
где
МПа - расчетное сопротивление материала
стенки срезу при![]()
![]()
Принимаем
окончательно толщину стенки
![]()
Находим требуемую площадь пояса по формуле:
![]()
Принимаем
пояса из универсальной широкополосной
стали (ГОСТ 82-70*) сечением
.
Площадь пояса принята с запасом, учитывая
приближенность формулы.
Отношение свеса пояса к толщине
![]()
где
![]()
Высота балки
![]()
Отношение
допустимо
(
)
2.3 Проверка принятого сечения
Определяем геометрические характеристики подобранного сечения.
Момент инерции:
![]()
Момент сопротивления:
![]()
Проверяем прочность и жесткость главной балки.
Проверка прочности главной балки:
![]()
Прочность балки обеспечена.
Проверка жесткости главной балки:
![]()
Жесткость балки обеспечена.
2.4 Изменение сечения поясов главной балки
Сечение
поясов уменьшается на расстоянии
от опоры.
Изгибающий момент в месте изменения сечения:
![]()
Требуемый
момент сопротивления сечения балки при
выполнении стыка полуавтоматической
сваркой
![]()
![]()
Площадь пояса:
![]()
Принимаем
пояс площадью
из
универсальной широкополосной стали
(ГОСТ 82-70*) сечением
мм.

Сечение главной балки - поперечное;
Момент инерции и момент сопротивления изменённого сечения балки:
![]()
![]()
Нормальные напряжения в сварном шве:
![]()
Наибольшие касательные напряжения у нейтральной оси сечения на опоре балки:
![]()
МПа
где
- статический момент пояса.
2.5 Проверка приведенных напряжений
Проверяем
приведенные напряжения на границе
стенки в месте изменения сечения при
(примыкание балок настила в один уровень)
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
Прочность балки в месте изменения сечения обеспечена.
2.6 Проверка общей устойчивости
Проверка общей устойчивости главной балки не требуется, т.к. она закреплена жесткой системой образованной: балками настила и приваренным к ней настилом.
2.7. Проверка местной устойчивости
Определим условную гибкость стенки:
![]()
Необходимы вертикальные ребра жесткости

Расчет крайнего отсека
Т.к.
,
то проверку местной устойчивости следует
вести при средних значениях М1
и Q1,
вычисленных для более напряжённого
участка длиной hef
, т.е. в сечении, расположенном на
расстоянии hef
/ 2 = 149/2=74,5 см от ребра.
В сечении 1-1 действуют:
![]()
![]()
Нормальное сжимающее напряжение у верхней границы стенки по формуле
![]()
Среднее касательное напряжение в стенке:
![]()
Критическое сжимающее напряжение:
![]()
где
=77,44
при
- по табл. 3.5. [2]
Критическое касательное напряжения:
![]()
где
-отношение
большей стороны пластины к меньшей.
=280/149=1,88;
Проверяем условие устойчивости :

![]()
Устойчивость стенки в крайнем отсеке обеспечена
Расчет среднего отсека:
В сечении 2-2 действуют:
![]()
![]()
Нормальное сжимающее напряжение у верхней границы стенки по формуле
![]()
Среднее касательное напряжение в стенке:
![]()
Критическое сжимающее напряжение:
![]()
где
=77,44
при
- по табл. 3.5. [2]
Критическое касательное напряжения:
![]()
Проверяем условие устойчивости :

![]()
Устойчивость стенки в среднем отсеке обеспечена
Вывод: Т.к. устойчивость крайнего и среднего отсека обеспечена за счёт установки поперечных рёбер жёсткости, проверка других отсеков не требуется.
Определение размеров ребер
Назначаем размеры двусторонних рёбер жёсткости. Ширину ребра принимаем не менее:
![]()
Окончательно
принимаем 90 мм, тогда
![]()
Окончательно
принимаем размеры ребер 90
8мм.
Поперечные
ребра жесткости привариваются сплошным
односторонним швом
=6
мм полуавтоматической сваркой.
