Исходные данные (стр. 1 )

1.  Исходные данные

Климатический район – II5

Расчетная температура – t £ –30°C

Материал конструкции – Сталь С235

Класс бетона В10

Пролет главной балки – L2 = 8 м

Пролет главной балки – L1 = 17 м

Шаг главных балок – l = 5,6 м

Отметка верха настила – hвн = 12 м

Максимальная строительная высота перекрытия – hстр = 3,2 м

Нормативная временная распределенная нагрузка на площадку – = 28 кН/м2= 0,028 МПА

Материал конструкции – Сталь С235

Класс бетона В10

2.  Исходные данные

1.  Нормативное сопротивление проката – Ryn = 235 МПа, Run = 360 МПа

2.  Расчетное сопротивление проката – Ry = 230 МПа, Ru = 350 МПа

3.  Расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности – Rp = Ru= 350 МПа

4.  Расчетное сопротивление сдвигу – Rs = 0,58Ry = 0,58·230=133,4 МПа

5.  Марка сварочной проволоки для сварки под флюсом – Св-08А

6.  Тип электродов – Э42

7.  Расчетное сопротивление соединения с угловыми швами срезу по металлу шва – Rwf = 180 МПа

8.  Расчетное сопротивление соединения с угловыми швами срезу по металлу границы сплавления – Rwz = 0,45Run = 0,45·360=162 МПа

9.  Расчетное сопротивление стыкового соединения растяжению и изгибу – Rwy = 0,85Ry = 0,85·230=195,5 МПа

10.  Коэффициенты условий работы шва для района II5 – gwf = gwz = 1

11.  Коэффициент условий работы – gс = 1

12.  Коэффициент условий работы при проверке общей устойчивости балки – gс = 0,95

3.  Расчет стального настила

В качестве настила балочной площадки используются стальные листы толщиной t = 12 мм при распределительной нагрузки qn0 > 20 кН/м2

Цилиндрическая жесткость настила

= 2,26*105 МПа

где E = 2,06*105 МПа – модуль упругости стали

n = 0,3 – коэффициент Пуассона стали

Отношение пролета настила к его толщине при работе настила на изгиб с распором

= 89,68

где n0 = 120 – отношение пролета настила к его предельному прогибу

qn0 = 28 кН/м2 – заданная нормативная нагрузка на настил

Пролет настила

= 1,08 м

По табл.20 методом интерполяции находим значение n0 , n0 = 121,5

Отношение пролета настила к его толщине при работе настила на изгиб с распором

= 90,8

Пролет настила

= 1,09 м

Шаг балок настила, назначаемый с учетом размеров их поясов (кратен 100 мм)

» 1100 мм

Усилие на единицу длины сварного шва, прикрепляющего лист к балке настила

= 507,77 кН/м

где gf1 = 1,2 – коэффициент надежности по временной распределенной нагрузке на площадку

Расчетный катет углового шва, прикрепляющего настил к балкам, определяется по наибольшему значению

· при расчете по металлу шва

= 0,004м=4 мм

· при расчете по металлу границы сплавления

= 0,003м=3 мм

где lw = 1 – расчетная длина шва

bf = 0,7 и bz = 1 – коэффициенты, принимаемые для полуавтоматической сварки в нижнем положении

Окончательно катет шва кратен 1 мм и принимается kf = 6 мм

4.  Расчет вспомогательных балок и балок настила

4.1.  Нормальный вариант балочной площадки

Нормативная нагрузка на 1 погонный метр балки настила

» 32,47 кН/м

где 1,02 – коэффициент, учитывающий собственный вес балки настила

= 78,5t кН/м2 – нормативная распределенная нагрузка от стального настила

Расчетная нагрузка на 1 погонный метр балки настила

» 38,8 кН/м

где gf2 = 1,05 – коэффициент надежности по постоянной нагрузке от стального настила

Расчетный изгибающий момент

= 152,1 кНм

где l = 5 м – заданный шаг главных балок

Требуемый момент сопротивления

= 601,1 см3

где c1 = 1,1 – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению

Требуемый момент инерции

= 6967 см4

где n0 = 193,3 – отношение пролета балки настила к его предельному прогибу

I №36 Wx = 743 см3, Ix = 13380 см4, Gбн = 48,6 кг/м,

Расход металла на 1 м2 площади

= 138 кг/м2

где r = 7850 кг/м3 – плотность стали

Расход металла на площадку

= 2·5,6(17+8)·138=38640 кг

Количество отправных элементов (балок настила) – х шт

4.2. Усложненный вариант балочной площадки

Расчет балок настила

Расчетный изгибающий момент

кНм

где l = aвб = 3,4 м – шаг вспомогательных балок настила

Требуемый момент сопротивления

см3

Требуемый момент инерции

см4

I №22 Wx = 232 см3, Ix = 2550 см4, Gбн = 24 кг/м, h = 220 мм

Масса балки настила на 1 м2 площади

= 22 кг/м2

Расчет вспомогательных балок настила

Нормативная нагрузка на вспомогательную балку

= 101,13 кН/м

где 1,02 – коэффициент, учитывающий собственный вес вспомогательной балки

aвб = 3,4 м – шаг вспомогательных балок настила

Расчетная нагрузка на вспомогательную балку

Расчетный изгибающий момент

= 473,5 кНм

где l = 5,6 м – заданный шаг главных балок

Требуемый момент сопротивления

= 1871 см3

Требуемый момент инерции

= 21700 см4

I №55 Wx = 2035 см3, Ix = 55962 см4, Gбн = 92,6 кг/м, t = 16,5 мм, h = 550 мм

Масса вспомогательной балки на 1 м2 площади

= 27,2 кг/м2

Расход металла на 1 м2 площади

= 143,4 кг/м2

Расход металла на площадку

= 40152 кг

Количество отправных элементов (балок настила и вспомогательных балок) – 84 шт

2.3. Сравнение вариантов балочной площадки

Вариант	Расход металла, кг	Количество элементов, шт
на 1 м2 площадки	на площадку
Нормальный	138	38640	54
Усложненный	143,4	40152	84

5.  Расчет и конструирование главной балки

a.  Расчетная схема. Расчетные нагрузки и усилия

Нормативная погонная нагрузка на главную балку

= 169,4 кН/м

где 1,03 – коэффициент, учитывающий собственный вес балки

g = 1,38 кН/м2 – расход металла на 1 м2 площадки

Расчетная погонная нагрузка на главную балку

= 202,16 кН/м

Расчетные усилия

= 7303,03 кНм

= 718,38кН

= 1620,8 кНм

= 808,64 кН

b.  Определение высоты балки

Максимальная высота балки при этажном сопряжении