Исходные данные

Пролет главной балки L = 13м.

Расстояние между главными балками l = 7м.

Высота от уровня пола до верха рабочей площадки h = 10м.

Величина заглубления колонны 150 мм.

Временная нормативная равномерно распределенная нагрузка на рабочую площадку 19кН/м².

Примыкание балки настила к главной балке – в уровень.

Примыкание главных балок к колонне - сбоку.

Выбираем материал:

1	Стальной настил	С235
2	Балка настила	С235
3	Главная балка	С245
4	Колона	С235
5	Опорная плита	С235

1. Компоновка элементов балочной клетки

Определим оптимальный шаг балок настила (а):

l_опт.н = ∙ ( В = 7 м q_н = 19 кН/м² = 0,0019кН/см²

l_опт.н = ∙ (Принимаемl_опт.н = 1м = 100

Назначаем конструктивно шаг балок настила а = 100 см (рекомендуется, чтобы а укладывалось в пролете L целое число раз – L/a=13/1=13 (раз)

2. Расчет стального настила балочной клетки нормального типа

Настил воспринимает равномерно распределенную нагрузку

q₀ = 19 кН/м² = 0,0019кН/см². Определяем размеры настила:

где n₀ - отношение пролета настила к предельному прогибу;

принимаем пролет настила: l_n = l_опт.н = 1м;

Е – модуль Юнга; µ = 0,3 – к-т Пуассона

Принимаем согласно сортаменту толщину настила, равную t_н = 10мм.

Прочность настила и сварные швы крепления к балкам настила проверяем по растягивающему усилию на 1 см настила, определяемому по формуле:

γ_f – к-т надежности по нагрузке ( n = 1,2 ).

Н = 297кН/м =2,97кН/см.

Расчет прикрепления настила.

Расчет прикрепления настила.

Сварку в соответствиях с табл. Ж.1 ДБН В.2.6- 163:2010 выполняем сварочной проволокой Св-08ГА по ГОСТ 2246-70* диаметром 3-5мм, положение шва нижнее с β_f = 0,7 и β_z = 1,0 (табл. 1.12.2);

R_wf = 158,4 МПа = 15,84 кН/см² (табл. Ж.2) и R_wz = 162 МПа (табл. 1.3.3).

Угловой шов, крепящий настил к балке, рассчитываем по зоне основного металла, так как:

β_f ∙ R_wf=0,7∙158,4= 110,88 МПа< β_z ∙ R_wz=1,0∙162= 162 МПа

Находим катет сварного шва, прикрепляющий настил к верхнему поясу балки настила:

γ_с - коэффициент условий работы принимается в зависимости от вида элемента конструкции (табл. 1.1.1 ДБН В.2.6-163:2010).

Согласно табл. 1.12.1 ДБН В.2.6-163:2010 минимальный катет сварного шва при наибольшей толщине t_н = 10мм принимаем больший из минимального и расчетного катетов сварного шва. Принимаем катет равным k_f = 4мм.

3. Расчет балки настила балочной клетки нормального типа:

Материал балок настила - сталь С235 (по табл. Е.2 [1]) с расчетным сопротивлением стали R_y = 230 МПа - для фасонного проката толщиной до 20мм.

Сбор нагрузок на балку настила:

- нормативная нагрузка q^н = (q₀+ g_н ) ∙ l_n

- расчетная нагрузка q^р = (q₀∙n₁+g_н∙n₂ ) ∙ l_n

g_н - нормативная нагрузка от настила толщиной 10 мм.

n₁=1,2 и n₂ =1,05 - к-ты надежности по нагрузке для временной и постоянной

g_н = 78,5 кН/м³ ∙t_n = 78,5∙10∙10^-3 = 0,785кН/м²;

q^н = (19+0,785) ∙ 1= 19,79кН/м

q^р = (1,2∙19+1,05∙0,785) ∙ 1= 23,62кН/м

Определение расчетных усилий

Расчетный изгибающий момент в балке:

Поперечная максимальная сила на опоре в балке:

где с₁ - коэффициент для расчета на прочность элементов стальных конструкций, учитывающий частичное развитие пластических деформаций и принимаемый равным в первом приближении 1,12;

у_с - коэффициент условия работы, принимаемый по табл. 1.1.1 [1];

R_y - расчетное сопротивление изгибу стали балки настила (табл. Е.2 [1]). Принимаем R_y для толщины полки от 2 до 22мм R_y =230МПа.