Проверим прочность балки по нормальным напряжениям

Расчет и конструирование балочной клетки

Исходные данные

Шаг колонн в продольном направлении а=19,7 м.

Шаг колонн в поперечном направлении b=7.9 м.

Габариты площадки в плане –

Способ сопряжения балок – поэтажный.

Временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на рабочую площадку

P_n=21.5 кПа

Сталь балок – С285.

Класс ответственности здания – II

Сварка полуавтоматическая (ГОСТ 14771-76*) в углекислом газе (ГОСТ 8050-85) сварочной проволокой СВ-08Г2С (ГОСТ 2246-70*) Ø1.4-2.0 мм

Компоновка и выбор варианта балочной клетки

1.2.1 Нормальный тип балочной клетки

Изобразим схематично настил и покажем его параметры:

Рисунок 1.1 – Схема настила

Определим максимальное допустимое отношение пролёта к толщине настила:

где - величина, характеризующая допустимый прогиб; при пролете настила принимаем (т. 5.1 [1]):

- цилиндрический модуль деформации

P_n=21.5 кПа - временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на площадку;

;

Принимаем толщину настила равной . Определяем пролёт настила

мм

Определим количество балок настила шт

Принимаем 14 балок настила.

Уточняем шаг балок настила мм

Принимаем

Проверка мм

Рисунок 1.2 – Нормальный тип балочной клетки

1.2.2 Усложнённый тип балочной клетки

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

Определим количество балок настила

Принимаем количество балок настила

Уточняем шаг балок настила

Количество второстепенных балок принимаем равным , тогда пролёт их

Принимаем а₁ = 3280 мм

Рисунок 1.3 – Усложненный тип балочной клетки

1.2.3 Расчёт балок настила нормального типа балочной клетки

Рисунок 1.4 – Расчетная схема балки настила нормального типа балочной клетки

Расчётная нагрузка на балку:

где g_n- собственный вес настила,

- плотность стали (т.2.2 [1]);

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

- коэффициент надежности по назначению (п.1.10 [1]);

P_n=21.5 кПа - временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на площадку;

- шаг балок настила в простом типе балочной клетки.

Расчетный изгибающий момент в балке

Определяем требуемый момент сопротивления

где - расчетное сопротивление стали С285 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])

Принимаем двутавр №45Б1 (ГОСТ 26020-83):

h= 443 мм

A= 76,23 см²

Уточняем расчетную нагрузку на балку

Пересчитываем максимальный момент

и поперечную силу

Уточним коэффициент C₁ (т.3.6 [1]), учитывающий развитие пластических деформаций. Для этого вычислим:

- площадь стенки

- площадь полки

находим интерполяцией коэффициент

Проверим прочность балки по нормальным напряжениям

;