Расчет и проектирование стальных конструкций балочной клетки

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

 

Содержание

1. Исходные данные 2. Выбор схемы балочной клетки 3. Расчет балок настила и сравнение вариантов 4. Расчет и конструирование главной балки

4.1 Расчетная схема. Расчетные нагрузки и усилия

4.2 Расчетная схема и усилие в главной балке

4.3 Подбор сечения главной балки

4.4 Изменение сечения главной балки

4.5 Проверка общей устойчивости балки

4.6 Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки

4.7 Расчет поясных швов главной балки

4.8 Конструирование и расчет опорной части балки

4.9 Конструирование и расчет укрупнительного стыка балки

5. Расчет и конструирование колоны

5.1 Подбор сечения сплошной колоны балочной площадки

5.2 Конструирование и расчет оголовки колоны

5.3 Конструирование и расчет базы колоны

6. Список литературы

 

1. Исходные данные

 

·  Шаг колонн в продольном направлении ____________

·  Шаг колонн в поперечном направлении ____________

·  Габариты площадки в плане ____________

·  Отметка верха настила ____________

·  Строительная высота перекрытия ____________

·  Временная равномерно распределенная нагрузка ____________

·  Допустимый относительный прогиб настила ____________

·  Тип сечения колонны - ____________

 

2. Выбор схемы балочной клетки

Рисунок 1: этажное сопряжения балки

 

Компоновка балочной клетки

В зависимости от заданной нагрузки  = кН/м² и относительного прогиба [f/l] = 1/ n₀ = 1/150 определяем наибольшее отношение пролета настила к его толщине l_н/t_н:

,

где n₀ = l_н/f = 150 – норма прогиба;

 кН/м²,

где ν = 0,3 – коэффициент Пуассона.

Задаемся расстоянием между балками настила l_н = 1000 м, тогда толщина настила будет:

 мм

Окончательно принимаем t_н = мм, поскольку пролет настила меньше шага балок настила на ширину полки балки.

Рисунок 2 – Схема балочной клетки (нормальный вариант)

Схема расстановки балок настила показана на рисунке 2, а сопряжение балок – на рисунке 1а или 1б.

Второй вариант. Усложненный тип балочной клетки.

Рисунок 3 – Схема балочной клетки (усложненный вариант)

Принимаем шаг вспомогательных балок, а значит и пролет балок настила a_вб = l_бн = 2,8 м. Задаемся расстоянием между балками настила l_н = 1000 м, тогда толщина настила, определяемая по формуле (2.1) будет:

 мм

Окончательно принимаем t_н = 11 мм, поскольку пролет настила меньше шага балок настила на ширину полки балки.

Схема компоновки второго варианта показана на рисунке 3. Схема сопряжения балок может быть принята по рисунку 1в.

Расчет вспомогательных балок и балок настила

После компоновки вариантов выполняется расчет балок по каждому из вариантов в такой последовательности:

–определение нормативных нагрузок;

–определение расчетных нагрузок с учетом коэффициентов надежности по нагрузке: для временной нагрузки γ_{f, p} = 1,2; для собственного веса стальных конструкций γ_{f, g} = 1,05.

–расчет балок настила и вспомогательных на прочность и проверка их прогибов по формулам:

;.

Предельный относительный прогиб для балок настила и вспомогательных принимается .

Расчет швов прикрепления настила

Сварка ручная электродная Э42

Определяем силу растягивающую кровлю:

 = кн/см²

Для стали С245 и электродов Э42 Rwf=20 кн/см²

Для ручной сварки βf=0,7 и βz=1,0 требуемый катит шва составляет;

Учитывая что Rwz=0,45*36,5=16,4 кн/см² и βz=1,0, проверку можно не делать так как βf Rwf< βzRwz, окончательно принимаем для полки двутавра № t_f = мм K_f= мм