Компоновка балочной клетки

Подбор сечений прокатных балок перекрытия балочной клетки

Исходные данные:

• — габариты площадки в плане 3l?3b=54м?18,6 м;
• — отметка верха настила Hн= 8,0 м;
• — строительная высота главной балки hстр=2,25 м;
• — временная равномерно распределенная нагрузка pн=14кПа;
• — материал конструкции:

настилсталь С235;

главных балок — сталь С235;

колонны — сталь С235;

— допустимый относительный прогиб настила.

• — тип сечения колонны — сквозная колонна;
• — опирание сверху.

Нормальный тип площадки со стальным настилом.

Так как нагрузка, приходящаяся на балочную площадку, находится в интервале, то согласно рекомендациям /1/ для нашей площадки можно принять настил толщиной Расстояние между балками, поддерживающими настил, определяется его несущей способностью или жесткостью. Наиболее выгодное решение по расходу материала получается при минимальной толщине настила, так как в двутавровых балках, работающих на изгиб, материал используется лучше, чем в настиле прямоугольного сечения. Однако увеличение числа балок при тонком настиле резко увеличивает трудоемкость перекрытия, что нежелательно. Исходя из выше перечисленного принимаем настил толщиной.

Отношение пролёта настила к его толщине определяется по графикам С. Д. Лейтеса либо по формуле А. Л. Телояна:

(1.1).

Исходя из размеров площадки, принимаем пролёт настила равным 100 см. Тогда число пролётов настила в одной ячейке будет равно:

Соответственно, число балок настила будет равно 19шт. Схема площадки представлена на рисунке 1.1.

Рис. 1.1 Схема нормального типа балочной площадки со стальным настилом.

Определяем нормативную нагрузку на балку настила учитывая, что 1 м² настила толщиной 8 мм весит 62,8 кг:

(1.2).

где — временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытие;

— вес вышележащих конструкций (вес настила);

a — шаг конструкций (в данном случае — балок настила);

1,02 — коэффициент, учитывающий собственный вес конструкции.

Определяем расчётную нагрузку на балку настила:

(1.3).

где — коэффициенты надёжности для соответствующей нагрузки, принимаемые по таблице 1 /4/ (,).

Максимальный изгибающий момент при длине балок настила составит:

(1.4).

Требуемый момент сопротивления сечения определяем из условия прочности, первоначально приняв величину коэффициента, учитывающего развитие пластических деформаций :

(1.5).

где — расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести (для материала балок настила);

— коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 6 /3/.

().

В качестве сечения балки настила по ГОСТ 8239–89 принимаем двутавр № 27со следующими геометрическими характеристиками:

, ,.

балочный клетка перекрытие.

Проверка несущей способности и жесткости прокатных балок перекрытия балочной клетки

Проверяем балку настила только на прогиб, так как условие прочности выполняется выбором :

(1.6).

где E — модуль упругости стали, принимаемый равным ;

Ix — момент инерции сечения балки, взятый относительно горизонтальной центральной оси OX.

— установленный нормами предельный относительный прогиб для определенного вида конструкции (для балки настила равен).

Принятое сечение балки настила удовлетворяет условию прочности, но не удовлетворяет условию прогиба. Исходя из этого применяем большую балку настила по ГОСТ 8239–89 двутавр № 30 со следующими геометрическими характеристиками:

, ,.

Проверяем балку настила только на прогиб, так как условие прочности выполняется выбором :

Определим расход металла на 1 м² балочной клетки:

— настил ;

— балки настила ;

— общий расход металла.