Разработка схемы балочной клетки

 

Исходя из принципа концентрации материала располагаем главные балки (балки, опирающиеся на колонны) в направлении большего пролета.

В реальном проектировании шаг балок настила определяется экономическим расчетом (с учетом стоимости железобетонного настила).

Шаг балок настила – 2 м

 

Рис. 1. Схема балочной клетки

 

 

3. Сбор нагрузок на 1м² настила

 

 Сбор нагрузок выполнен в таблице 1.

Нагрузка на 1м² настила

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка gн, т/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка g=gн*γf, т/м2
1. Постоянная
Собственный вес цементной стяжки: толщина - t = 0,025 м; плотность – γ = 2,2 т/м3	=0,025*2,2*1=0,055	1,3	0,0715
Собственный вес железобетонной плиты: толщина - t = 0,1 м; плотность – γ = 2,4 т/м3	t* γ* γn=0,1*2,4*1=0,24	1,1	0,264
2. Временная
Полезная	gнпол* γn=1,8*1=1,8	1,2	2,52
Итого:	gн=2,1	1,2	g=2,86

Примечания:

1. Коэффициенты надежности по нагрузке (коэффициенты перегрузки) принимаются по табл. 1 [2].

2.Коэффициент надежности по назначению γ_n принят равным 1 (в соответствии с исходными данными).

 

Расчет балки настила Б1

Расчетная схема

 Расчетная схема балки Б1 с эпюрами внутренних усилий

Рис. 2.Расчетная схема балки Б1 с эпюрами внутренних усилий

 

Сбор нагрузок

 

Грузовая площадь балки настила Б1 показана на рис. 2. Нагрузка на 1 погонный метр балки:

 а) нормативная q^н=g^н_*а+q_с.в.=2,1*2+0,1=4,5 т/м.п., где нагрузка от собственного веса 1 погонного метра балки принята ориентировочно 0,1т/м.п.;

б) расчетная q=g_*а+q_с.в.* γ_f =2,86*2+0,1*1,05=5, 83 т/м

где γ_f - коэффициент надежности по нагрузке [2,4].

Статический расчет

Максимальный расчетный изгибающий момент (в середине пролета)

Максимальный нормативный изгибающий момент

 Максимальная расчетная поперечная сила (на опоре)

Выбор материала

Выбор марки стали и назначение расчетного сопротивления осуществляется согласно приложению B [1].

По приложению B [1] балки перекрытий, работающие при статических нагрузках на изгиб при отсутствии сварных соединений относятся к группе 3.

По таблице B.1 [1] для конструкций группы 3 при заданных условиях эксплуатации (  допускается применение стали С245

 по ГОСТ 27772-2015.

По таблице B.5 [1] при толщинах в диапазоне от 2 до 20 мм расчетное сопротивление проката по пределу текучести при растяжении, сжатии и изгибе:

Подбор сечения

 В соответствии с формулой 50 [1] требуемый момент сопротивления

где - коэффициент условий работы, определяемый по таблице 1 [1] и равный для изгибаемых элементов 1;

 - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций и определяемый по таблице Е.1 [1].

В данном случае в месте действия      и в непосредственной близости от него τ<0,5R_s; тогда в соответствии с пунктом 8.2.3 [1] β = 1.

Принимаем ориентировочно A_f / A_w = 0,75  , тогда с использованием линейной интерполяции по табл. Е.1 получаем с_х=1,095.

Критерием выбора двутавра является соответствие условию

W_x > W_x^тр=1370 см³. Принимаем двутавр 45Б3 450×180  с W_x = 1410 см³