Исходные данные для выполнения проекта

Шаг колонн в продольном направлении .

Шаг колонн в поперечном направлении .

Нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку .

Отметка верха настила .

Класс стали балок С345.

Класс стали колонн С .

Класс ответственности здания - II ( ).

Сварка дуговая в защитном газе.

1. Компоновка и выбор варианта балочной клетки

1.1 Нормальный тип балочной клетки

Определяем максимально допустимое отношение пролёта к толщине настила:

,

где – величина, характеризующая допустимый прогиб, при пролёте настила

принимаем (т. 1.5 [1])

– цилиндрический модуль деформации, ;

– модуль упругости стали, ;

– коэффициент Пуассона, ;

– нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку, .

.

Принимаем толщину настила , т.к. .

Определяем пролёт настила:

.

Определяем требуемое количество балок настила:

.

Принимаем количество балок настила .

Уточняем пролёт настила:

.

Проверка: .

Рис. 1. Нормальный тип балочной клетки

888

1.2 Усложнённый тип балочной клетки

Принимаем толщину настила как в нормальном типе балочной клетки ( ), тогда шаг балок настила при .

Определяем требуемое количество балок настила:

.

Принимаем количество балок настила .

Уточняем пролёт настила:

.

Принимаем количество второстепенных балок , т.к. .

Определяем шаг второстепенных балок:

.

Рис. 2. Усложнённый тип балочной клетки

1

q=39,93 кН/м

Q=ql/2=185,675 кН

.3 Расчёт балок настила нормального типа балочной клетки

9300

M=ql²/8=431,693 кН·м

Рис. 3. Расчётная схема балки настила нормального типа балочной клетки

Расчётная нагрузка на балку настила:

где – шаг балок настила в простом типе балочной клетки, ;

– собственный вес настила, ;

– плотность стали (т. 2.2 [1]);

, – коэффициенты надёжности по нагрузке соответственно для нормативной временной нагрузки на площадку и стального настила (т. 1.4 [1]);

– коэффициент надёжности по назначению;

– нормативная временная равномерно-распределённая нагрузка на площадку.

.

Расчётный изгибающий момент в балке:

.

Определяем требуемый момент сопротивления сечения:

,

где – расчётное сопротивление стали С345 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 10 до 20 мм (т. 2.3 [1]);

– коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, предварительно принимаем ;

– коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]).

По т. 7.5 [1] принимаем двутавр №45Б2 по ГОСТ 26020-83 со следующими геометрическими характеристиками:

; ; ; ; ;

; ; ; ; .

Уточняем расчётную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки:

.

Определяем уточнённые и :

;

.

Уточняем коэффициент .

Площадь стенки:

.

Площадь полки:

.

Определяем соотношение:

, по т. 3.6 [1] интерполяцией определяем коэффициент .

Прочность балки по нормальным напряжениям .

.

Прочность балки по касательным напряжениям .

,

где – расчётное сопротивление стали срезу, .

.

Проверка жёсткости балки.

Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки:

.

Найдём фактический прогиб балки и сравним его с допустимым:

,

где – предельный прогиб балки, при по т. 1.5 [1] интерполяцией определяем .

– модуль упругости стали, .

.

Условие жесткости не выполняется следовательно по т. 7.5[1] принимаем двутавровую балку №50Б1 по ГОСТ 26020-83 со следующими геометрическими характеристиками:

; ; ;

; ; ;

; . ;

Проверка жёсткости балки.

Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки:

.

Найдём фактический прогиб балки и сравним его с допустимым:

.

Проверка общей устойчивости балки не требуется, т.к. по всей длине балки к её верхнему поясу приварен настил.