Содержание.
1. Исходные данные
2. Расчет нагрузок на рабочую площадку.
3. Подбор сечения второстепенной прокатной балки.
3.1 Компоновочная решение.
3.2 Статический расчет.
3.3 Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали.
3.4 Проверочная часть.
4. Подбор сечения сварной составной главной балки.
4.1 Компоновка сечения и проверка прочности и общей устойчивости.
4.2 Изменение сечения главной балки.
4.3 Проверочная часть.
4.4 Расчет поясных швов балок.
4.5 Расчет опорного ребра балки.
4.6 Соединение главной и второстепенных балок.
5. Расчет и конструирование колонн.
5.1. Выбор расчетной схемы.
5.2. Компоновка сечения колонны.
5.3. Проверка сечения колоны.
5.4. Расчет оголовка колоны.
5.5. Расчет базы колонны.
5.6. Подбор связей по колоннам.
6. Список литературы.
Исходные данные.
Пролет главных балок L=36м
Пролет второстепенных балок l=6 м
Высота от пола до верха площадки H=12,6 м
Полезная нагрузка 1,0 q=24 кН/м2
Толщина настила (ж/б плиты) tпл=12 см.
Шаг второстепенных балок a=1,9 м,
Пол – асфальтобетонный δпола=40 мм, ρ=1800 кг/м3,
Площадка строительства характеризуется следующими условиями:
1. Уровень ответственности сооружения – II(нормальный) по ГОСТ 27-751-88.
2. Сейсмичность площадки строительства- 6 баллов по СНиП II-7-81*
3. Расчетная температура наружного воздуха- 39 0С.
4. Степень агрессивного воздействия среды – неагрессивная.
5. Климатический район строительства – II4.
6. Условия эксплуатации – неотапливаемое здание.
Расчет нагрузок на рабочую площадку.
| № п/п | Наименование | Нормируемые кН/м2 | γf | Расчетные кН/м2 |
| 1. Постоянные Пол асфальтобетонный t= 40 мм, γ=18 кН/м3 p1=18.0.04=0.72 кН/м2 Плита монолитная ж/б t=120 мм, γ=25 кН /м3 p2=25.0.12=3 кН/м2 Собственный вес вспомогательных балок P3=0,2 кН/м2 | 0,72 0,2 | 1,3 1,1 1,05 | 0,94 3,3 0,21 | |
| Итого | gн=3,92 | gр=4,45 | ||
| Временная(полезная) | 1,2 | 28,8 | ||
| Всего (p+g) | (p+g)н=27,92 | (p+g)р=33,25 |
Подбор сечения второстепенной прокатной балки.
Компоновочное решение.
Проектирование здания или сооружения начинается с разработки компоновочной схемы, в которой за основу, как правило, принимают балочную клетку нормального типа, опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Неизменяемость клетки в плоскости главных балок обеспечивается либо прикреплением этих балок к зданию или сооружению (для рабочих площадок – это каркас здания цеха, для мостовых переходов – береговые сооружения), либо устройством жесткого примыкания колонны к фундаменту в этой плоскости. В плоскости, перпендикулярной главным балкам, неизменяемость клетки обеспечивается постановкой связей по колоннам, т.е. созданием диска.
После разработки компоновочной схемы должны быть определены пролеты главных и второстепенных балок. Эти размеры, как правило, задаются в исходных данных на проектирование.
Шаг вспомогательных (второстепенных) балок «а» зависит от типа настила балочной клетки и нагрузок.
При железобетонном настиле толщиной 10-20 см можно принимать, а=1.5-2.5 м. При стальном настиле толщиной 6-12мм – а=0.8-1.5м.
Пролет вспомогательных балок «В» зависит от назначения проектируемого сооружения и определяется технико-экономическими соображениями. В задании он задается и равен шагу главных балок, при этом статическая схема вспомогательных балок принимается в виде однопролетных шарнирно-опертых балок. Сопряжение вспомогательных балок с главными может быть в одном уровне или этажное.
Статические схемы главных балок могут быть однопролетными шарнирно-опертыми или двухконсольными с шарнирным опиранием, что оговаривается в задании на проектирование.
|
ql2/
Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали.
Сечение принимаем в виде прокатного равнополочного двутавра параллельными гранями полок.
Сталь выбираем из таблицы 50* СНиП II-23-81*- С255 ГОСТ 27772-88.
Ry выбираем согласно пункту 3, таблицам 1*, 51*, 52* СНиП II-23-81*:
нормативное сопротивление для фасонного прокатного двутавра с толщиной полки от 10 до 20 мм - Rуп=245МПа, Run=370МПа,
расчетное – Rу=240МПа, Ru=360 МПа,
расчетное сопротивление срезу Rs =139,2 МПа.
Сечение балок назначаем из условия прочности (пункт 5.18* СНиП II-23-81*):
где Мmax – максимальный расчетный изгибающий момент в балке Мрасч = Мmax;
Wn,min – момент сопротивления сечения балки, т.е. требуемый Wтр;
γс – коэффициент условия работы балки, принимаем равный γс = 1
по СНиП II-23-81*, табл.6, приложению 7* СНиП 2.01.07-85* и ГОСТ 27-751-88(коэффициент по ответственности γn =0.95).
С1 – коэффициент, принимаем равный С1 = С = 1.12 по СНиП-у II-23-81*, табл.66.
Из условия прочности (3.1.1) находим требуемый момент сопротивления:
по другому
см³.
Зная Wтр = 565,16 см³, подбираем по сортаменту прокатных двутавров балок, ближайший номер профиля с избытком, W x > W тр и выписываем из сортамента для него геометрические характеристики:
Двутавр 35Б1
Sy= 358,1 cм3;
Iy = 1451 см;
Iz = 791,4 см4;
iz = 38.8 см;
h = 346 мм;
t = 9 мм;
s = 6 мм;
А = 52,68 см2;
It = 21,25 см4.
Проверочная часть.
Проверка прочности по нормальным напряжениям:
,
С1=1,09- по табл. 66 СНиП II-23-81*; С1=С;
;
, 
кН/см2
Проверка прочности по касательным напряжениям:
,
, 
кН/см2
где 
в соответствии с таблицей 2* СНиП II-23-81*.
Проверка общей устойчивости:
Общая устойчивость балок двутаврого сечения, изгибаемых в плоскости стенки следует определять по формуле:
Для балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии коэффициент φb вычисляется по формуле(по пункту 5.15 и приложению 7 СНиП II-23-81*):
,
где ψ принимается по таблице 77 и 78* СНиП II-23-81*):, в зависимости от характера нагрузки и параметра α, который вычисляется по формуле:
ψ= 1,6+0,08α, 0,1≤ α ≤40
,
где lef – расчетная длина балки, определяемая согласно требованиям п.5.15;
It – момент инерции сечении при кручении.
I z – момент инерции сечении относительно оси z.
h – расстояние между осями поясов;
ψ= 1,6+0,08.7=2,16;
,
Так как φ1 ≤0,85, принимаем φв= φ1;
Общая устойчивость балки не выполняется.
Проверка на деформативность:
, где 
-нормируемый относительный вертикальный прогиб балки(п. 10.7, табл. 19 п.2 СНиП 2.01.07-85*)
qн.=(g+p) н .а=27,92. 1,9=53,048 кН/м.
