I Определение геометрических параметров (схема расположения балок, их пролет и шаг, значение грузовой полосы).
На рис. 4 изображена схема расположения металлических балок перекрытия с привязками балок и указанием расчетного пролета (в данном примере пролет определяется следующим образом ). Железобетонное перекрытие опирается на стены по осям 1 и 2 , и на балки Б1 и Б2. Зная привязку балок, можем определить величину грузовой полосы с которой на балки Б1 и Б2 передается равномерно распределенная по площади нагрузка в виде равномерно распределенной погонной нагрузки , величина грузовой полосы для Б1: ,
величина грузовой полосы для Б2: .
При равных пролетах и одинаковых нагрузках, действующих на квадратный метр перекрытия, в наиболее невыгодных условиях, оказывается балка с наибольшей величиной грузовой полосы. В приводимом примере в наихудших условиях оказывается балка Б2, так как b1< b2.
Рис.4.
II Сбор нагрузок (определение силовых параметров).
Проектируемое здание жилое, двухэтажное, следовательно, в соответствии с приложением 7* СНиП 2.01.07-85*, относится к нормальному (второму) классу ответственности, что подразумевает применение в дальнейших расчетах коэффициента надежности по назначению gn=0,95, на который следует умножать полученные значения суммарных нормативных и расчетных нагрузок.
До того как начать сбор нагрузок, определим значение величины грузовой площади нагрузка с которой будет передаваться на балку. После чего установим необходимость в уменьшении полной нормативной нагрузки путем умножения ее на коэффициент сочетания yА1.
А = L0´b2 = 6.25´3 = 18,75 м2 > А1 = 9 м2 (значения L0 и b2 см. рис.4)
Так как А > А1, необходимость в снижении нормативной нагрузки существует. Определяем понижающий коэффициент.
Определение нагрузок, действующих на 1м2 перекрытия.
Таблица 1
№ п/п | Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности | Расчетная нагрузка |
1) | Постоянная от веса монолитной железобетонной плиты перекрытия | 1.1 | ||
2) | Постоянная от веса составляющих конструкции пола ( ) | 1.3 | ||
3) | Постоянная от веса перегородок | 1.1 | ||
4) | Временная нагрузка от людей и оборудования | 1.3 | ||
Итого: |
Пояснения к таблице 1. Коэффициенты надежности для постоянных нагрузок приняты по табл. 1, СНиП 2.01.07-85*. Коэффициент надежности для временной нагрузки принят в соответствии с указаниями п. 3.7, СНиП 2.01.07-85* (в случае, если временная нормативная нагрузка имеет значение меньше 2 кН/м2, коэффициент надежности принимается равным 1,3, если же временная нормативная нагрузка назначается равной 2 кН/м2 или более применяется коэффициент надежности равный 1,2).
Определение погонной нагрузки, действующей на балку Б2.
Нормативная погонная нагрузка:
Расчетная погонная нагрузка:
III Статический расчет (определение усилий).
Определение максимального изгибающего момента.
От действия расчетных нагрузок:
IV Предварительный подбор сечения балки
(без учета ее собственного веса).
Рассчитываемый элемент, в соответствии с табл. 50* СНиП II-23-81*, относится ко второй группе конструкций. Район строительства город Москва, который в соответствии с ГОСТ 16350-80 относится к II5 климатическому району. Зная группу конструкций и климатический район назначим марку стали С245 (табл. 50* СНиП II-23-81*), после чего, для предварительного расчета, зададимся расчетным сопротивлением Ry = 24 кН/см2 (табл. 51* СНиП II-23-81*).
Назначаем 36/ГОСТ 8239-89 с характеристиками сечения: