Прочность балки по нормальным напряжениям.

Расчет и конструирование балочной клетки

Исходные данные

Шаг колонн в продольном направлении а=

Шаг колонн в поперечном направлении b=

Габариты площадки в плане – 3ах3а.

Способ сопряжения балок – поэтажный.

Временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на рабочую площадку p_n=

Сталь балок –

Сталь колонн –

Класс ответственности здания –

Сварка

2.2 Компоновка и выбор варианта балочной клетки

Нормальный тип балочной клетки

Определим максимально допустимое отношение пролета к толщине настила

где - величина, характеризующая допустимый прогиб, при полете настила l= м принимаем:

- цилиндрический модуль деформации;

ν=0,3 – коэффициент Пуассона;

Е – модуль упругости стали, Е=20600 МПа = 20600 кН/см².

p_n= кПа – временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на площадку;

По таблице 1.1 принимаем толщину настила равной t_н= мм, т.к.

Определяем пролет настила

Определим количество балок настила n’=a/l_н^’=

Принимаем балок настила.

Уточняем пролет настила l_н=а/n=

Проверка: l_н=

Рис. 2.1. Нормальный тип балочной клетки

Усложненный тип балочной клетки

Принимаем толщину настила как в нормальном типе балочной клетки (l_н= мм), тогда шаг балок настила при l’_н=

Определим количество балок настила n’=b/l’_н=

Принимаем количество балок настила n= , тогда шаг балок настила l_н=b/n=

Принимаем количество второстепенных балок n_вб= , тогда шаг второстепенных балок а₁=а/n_вб=

Рис. 2.2. Усложненный тип балочной клетки

Расчет балок настила нормального типа балочной клетки

Рис. 1.3 Расчетная схема балки настила нормального типа балочной клетки

Расчётная нагрузка на балку настила: ( ),

где g_n – собственный вес настила, g_n=ρ·t_i=

ρ=78,5 кН/м³ – 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 надёжности по классу ответственности здания;

p_n= кПа – временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка на площадку;

l_н= м – шаг балок настила в простом типе балочной клетки.

q’=

Расчётный изгибающий момент в балке:

Определяем требуемый момент сопротивления сечения:

где =240 МПа – расчетное сопротивление стали C245 (т. 2.3 [1]) при толщине от 4 до 10 мм;

- коэффициент, учитывающий развитие пластических деформации;

γ_c=1,1 – коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]).

По т. 7.4 [1] принимаем двутавр № по ГОСТ 8239-89 (таблица 1.1).

Таблица 1.1 Геометрические характеристики двутавра № по ГОСТ 8239-89

Уточняем расчетную нагрузку на балку с учетом собственного веса балки:

Определим уточнённые М и Q:

Уточняем коэффициент с₁, учитывающий развитие пластических деформаций.

Площадь стенки

Площадь полки

, по таблице 3.6 п.1 [1] определяем с₁ =

Уточняем расчетное сопротивление стали t_f = мм

=240 МПа =24 кН/ см².

Прочность балки по нормальным напряжениям.

Прочность балки по касательным напряжениям.

где - расчётное сопротивление стали срезу,

Жесткость балки.

Найдем фактический прогиб балки и сравним его с допустимым:

= ;

Уточняем нормативную нагрузку на балку с учётом собственного веса балки

где - предельный прогиб балки, для l = 6 м, n₀=200 (т.1.5 [1]).

Условие жесткости выполняется. Проверка общей устойчивости балки не требуется, так как по всей длине балки к ее верхнему поясу приварен настил.

Расчет балок усложнённого типа балочной клетки

Расчёт балок настила

Рисунок 1.4 Расчетная схема балки настила усложненного типа балочной клетки

Сбор расчетной нагрузки на балку настила:

где l_н= м – шаг балок настила в усложнённом типе балочной клетки.

q’=

Расчетный изгибающий момент в балке:

Определяем требуемый момент сопротивления сечения:

где =240 МПа =24,0 кН/см² – расчетное сопротивление стали С245 для фасонного проката по ГОСТ 27772-88 при толщине от 4 до 10 мм (т. 2.3 [1]);

- коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций;

γ_c=1,1 – коэффициент условий работы (т. 2.1 [1]).

По т. 7.4 [1] принимаем двутавр № по ГОСТ 8239-89 (таблица 1.1).

Таблица 1.2 Геометрические характеристики двутавра № по ГОСТ 8239-89

Уточняем расчётную нагрузку на балку с учетом собственного веса балки:

Определим уточнённые М и Q:

Уточняем коэффициент с₁, учитывающий развитие пластических деформаций.

Площадь стенки

Площадь полки

, по таблице 3.6 п.1 [1] определяем с₁ =

Прочность балки по нормальным напряжениям.

Недонапряжение составляет 8,79 %.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: