- •Москва – 2004 Содержание
- •Введение
- •Исходные данные
- •1.Компоновка балочной клетки
- •1.1. Состав балочной клетки
- •Балки настила
- •Главные балки
- •Колонны
- •1.2. Настил балочной клетки
- •1.3. Балки настила
- •1.4. Главные балки
- •Поперечный разрез
- •1.5. Колонны
- •2.Материалы для конструкций и соединений
- •2.1. Механические характеристики стали
- •Механические характеристики стали
- •2.2. Расчётные характеристики сварных соединений
- •2.2.1. Виды сварки
- •2.2.2. Сварочные материалы
- •2.2.3. Виды сварных швов и сварных соединений
- •2.2.4. Расчётные сопротивления угловых сварных швов
- •Расчетные сопротивления сварных соединений
- •Условные обозначения сварных швов лобовой шов
- •Заводские
- •2.2.5. Конструктивные требования к угловым швам
- •2.2.6. Расчётные сопротивления стыковых сварных швов
- •3.Расчёт листового несущего настила
- •3.1. Расчётная схема настила
- •3.2. Определение толщины настила
- •3.3. Расчёт сварных швов крепления настила
- •4.Расчёт балок настила
- •4.1. Сбор нагрузок на балку настила
- •Нагрузки на балку настила, кН/м
- •4.2. Определение внутренних усилий в балке настила
- •4.3. Подбор и проверка сечения балки настила
- •5.Расчёт и конструирование главных балок
- •5.1. Сбор нагрузок и статический расчёт
- •5.2. Компоновка поперечного сечения балки
- •5.2.1. Определение размеров стенки
- •5.2.2. Определение размеров полок
- •5.2.3. Размеры поперечных рёбер жесткости
- •5.2.4. Изменение сечения балки по длине
- •5.3. Проверка прочности, жесткости и устойчивости балки
- •5.3.1. Геометрические характеристики сечения балки
- •Геометрические характеристики уменьшенного сечения
- •5.3.2. Проверка прочности балки
- •5.3.3. Проверка жесткости балки
- •5.3.4. Проверка общей устойчивости балки
- •1) В середине пролета балки, где интенсивно развиваются пластические деформации.
- •5.3.5. Проверка местной устойчивости полки балки
- •5.3.6. Проверка местной устойчивости стенки балки
- •1. В середине пролёта
- •2. В некоторой опасной точке «2», положение которой следует определить
- •5.4. Расчёт и конструирование узлов соединения элементов балки
- •5.4.1. Опорный узел
- •1) По таблице 72 сНиП [2] (см. Приложение 6) путём интерполяции:
- •2) По формулам (8), (9), (10) сНиП [2]:
- •В) расчёт сварных швов крепления опорного ребра к стенке балки
- •5.4.2. Сопряжение главной балки и балки настила
- •5.4.3. Соединение поясов балки со стенкой
- •5.4.4. Стыки балок
- •6.Проектирование колонны
- •6.1 Формирование конструктивной и расчётной схемы колонны
- •6.1.1. Конструктивная схема колонны
- •6.1.2. Расчётная схема колонны
- •6.1.3. Нагрузка и тип поперечного сечения
- •6.2. Подбор и проверка сечения колонны
- •6.2.1. Общие положения
- •6.2.2. Определение номера профиля
- •6.2.3. Проверка устойчивости ветви
- •6.2.4. Определение расстояния между ветвями
- •6.3. Расчёт соединительных планок
- •6.3.1. Размеры и расположение планок
- •6.3.2. Определение внутренних усилий и проверка прочности планок
- •6.3.3. Проверка прочности сварных швов крепления планок
- •6.4. Расчёт и конструирование оголовка колонны
- •6.5. Расчёт и конструирование базы колонны
- •6.5.1. Назначение и конструктивное решение базы колонны
- •Диафрагма жесткости
- •6.5.2. Расчёт опорой плиты
- •6.5.3. Расчёт траверсы
- •Список литературы
Исходные данные
Выполнение работы производится в соответствии с заданием на проектирование, в котором указаны следующие исходные данные:
Тип балочной клетки |
нормальный |
Шаг колонн в продольном направлении (пролёт главных балок) |
L = 15 м |
Шаг колонн в поперечном направлении |
l = 6 м |
Отметка верха настила рабочей площадки |
H = 9 м |
Временная (технологическая) нормативная нагрузка на перекрытие |
v = 18 кН/м2 |
Марка стали |
С345 |
Класс бетона фундамента |
В15 |
Сопряжение главной балки с колонной |
шарнирное |
Сопряжение колонны с фундаментом |
шарнирное |
1.Компоновка балочной клетки
1.1. Состав балочной клетки
Балочные клетки бывают упрощённого, нормального и усложнённого типов. В данной работе применяется конструкция рабочей площадки с нормальным типом балочной клетки. В её состав входят следующие конструктивные элементы (рис. 1.1):
Настил
Балки настила
Главные балки
Колонны
Железобетонные фундаменты
В указанной последовательности происходит передача усилий с одного конструктивного элемента на другой.
При использовании балочных клеток упрощённого типа главные балки и колонны отсутствуют, а их роль выполняют несущие стены. В балочных клетках усложнённого типа имеются вспомогательные балки, передающие нагрузку с балок настила на главные балки.
1.2. Настил балочной клетки
Настил выполняется из стальных листов, уложенных на балки и приваренных к ним. Толщина настила определяется путём расчёта.
1.3. Балки настила
В качестве балок настила используем прокатные профили двутаврового сечения, так как оно является наиболее рациональным для изгибаемых элементов. Номер профиля подбирается по расчёту и в соответствии с сортаментом.
Шаг балок настила а должен находиться в пределах 0,6…1,6 м (чтобы обеспечить прочность настила) и быть кратным пролёту главной балки. Исходя из этих условий, назначаем шаг балок настила а = 1000 мм (рис 1.2).
Ширина листов настила принимается на 30…60 мм меньшей шага балок настила (для удобства крепления листов). В соответствии с сортаментом используем листы настила шириной 950 мм.
1.4. Главные балки
Главные балки воспринимают значительные нагрузки, из-за чего, как правило, не удаётся подобрать в сортаменте прокатной профиль, требуемый по условию прочности. Поэтому главные балки приходится изготавливать сварными (двутавровое сечение из трёх листов).
Сопряжение главной балки и балки настила может выполняться поэтажным, в одном уровне и пониженным. Поэтажное опирание невыгодно из-за большой высоты перекрытия (так называемой строительной высоты); пониженное опирание применяется в усложнённых типах балочных клеток. В данном случае наиболее эффективным является сопряжение в одном уровне, при этом балки настила крепятся болтами к поперечным рёбрам главной балки (рис. 1.3).