Балочная площадка нормального типа

Исходные данные для проектирования

1.	Номер варианта	1
2.	Шаг колонн в продольном направлении А, м	13,0
3.	Шаг колонн в поперечном направлении Б, м	5,0
4.	Отметка верха настила,м	11,0
5.	Строительная высота перекрытия, м	18
6.	Временная равномерно распределенная нагрузка, кН/м^2	40
7.	Район строительства	Г.Чебоксары
8.	Тепловой режим в котором находится рабочая площадка	ОВ
9.	Класс бетона фундамента	В12,5
10.	Тип сечения колонны	Сварной двутавр
11.	Конструкция базы	Фрезерованный торец
12.	Габариты рабочей площадки	3Ах3Б

 

 

1 Выбор варианта компоновки балочной площадки

Балочная площадка нормального типа

Рисунок 1 – Балочная площадка нормального типа

 

Так как временная нагрузка равна 40кН/см², то задаюсь толщиной настила t_н=12мм.

Шаг балок настила определяется по условию прогиба листа. По графику Лайтеса нахожу максимальное отношение пролета листа к его толщине при допустимом прогибе l/150.

 , тогда максимальный шаг балок настила будет равен:

.

Определим количество отсеков при максимальном шаге:

Окончательно принимаем шаг балок настила равным:

 

Расчет главной балки

Проверка прочности сечения главной балки по нормальным напряжениям

 Определяю фактические геометрические характеристики скомпонованного сечения

По приложению 5 /2/ уточняю коэффициент с=1,11.

 

Напряжения в сечении с учетом развития пластических деформаций:

 

Изменение сечения главной балки по длине

        ;

Рисунок 8 – Изменение сечения главной балки по длине

Соединение поясов осуществляем стыковым сварным швом с физическим контролем качества сварного шва. Расчетное сопротивление стыкового шва R_wy=R_y=24 кН/см² по таблице 3 /2/. Максимальный изгибающий момент, который может быть воспринят уменьшенным сечением главной балки по сварному шву:

 

 

Изгибающий момент в произвольном сечении на расстоянии Х от опоры

 ;

;

;

Принимаю ; .

Проверка прочности балки по касательным и приведенным напряжениям

Для проверки прочности принятого сечения балки по приведенным напряжениям выполним расстановку поперечных ребер жесткости. Длина зоны использования пластических деформаций главной балки.

Внутри этой области ребра жесткости ставятся под каждой балкой, то есть локальная нагрузка исключается. Так как под ближайшей к месту изменения сечения балкой настила в направлении опоры есть ребро жесткости, проверку прочности стенки выполняю без учета действия локальных напряжений.

Рисунок 9 – К расчету стенки главной балки

 

;

Определяю положение расчетного сечения для проверки прочности стенки по приведённым напряжениям.

 

Расчёт поясных сварных швов

Марка сварной проволоки Св-08А.

Поясные швы выполняются автоматической сваркой в положении «в лодочку». Швы угловые двухсторонние, тип соединения - тавровое.

Минимальный катет сварного шва определяется по Таблице 38 /3/ в зависимости от толщины наиболее толстого свариваемого элемента.

По /2/, табл.38 минимальный катет шва .

По таблице 34^* /3/ нахожу , .

Расчетное сопротивление по металлу сварного шва:

; по таблице 56 /3/

Расчетное сопротивление по металлу границе сплавления:

; по таблице 51^* /2/ нахожу ;

Для выбора расчетного сечения сварного шва сравниваем произведения:

Расчетным сечением является по металлу границы сплавления

Окончательно принимаю

 

Расчёт колонны

Расчет базы колонны

Размеры плиты базы в плане определяются из условия исключения смятия бетона фундамента под плитой

Продольное усилие действующее под плитой базы равно:

 

согласовав с сортаментом на универсальную сталь, принимаю .

Рассчетный момент у грани колонны:

     

Требумая толщина плиты:

Расчет плиты на изгиб выполняем как расчет кольцевой пластинки, так как .  В ней определяем радиальные и тангенциальные напряжения. Моменты в соответствующих напряжениях:

Напряжения в радиальном и касательном направлении:

Приведенные напряжения в пластинке:

 

Прочность сварных горизонтальных швов крепления стержня колонны к плите проверяем на действие 15% макс. Усилия

Расчетные сопротивления сварного шва условному срезу по металлу шва: по таблице 56 /2/ ; по таблице 3 /2/ ; по таблице 51^* нахожу ; .

Из раздела 11 /2/ имеем: , .

Для выбора расчетного сечения сварного шва сравним выражения:

Следовательно, расчетным является сечение по металлу границы сплавления.

Минимальное значение катета сварного шва k_f=8 мм

 

Расчет оголовка колонны

Оголовок колонны состоит из опорной плиты и подкрепляющих ребер. Опорная плита передает давление от двух главных балок на ребра оголовка и фиксирует проектное положение балок при помощи монтажных болтов. Определяем размеры ребер, задавшись толщиной плиты:

t_ПЛ= 25 мм (t_ПЛ=20…25 мм). Требуемая толщина парных ребер из условия работы на смятие:

см,

где N - удвоенная опорная реакция главной балки; - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности; b_ОП=0,21 м – ширина опорного ребра балки.

Принимаем толщину ребра t_r=36 мм. Ширина ребра должна быть не менее  Принимаем ширину парных ребер равными b_r=130 мм

Выбираю сварочные материалы.

Сварка полуавтоматическая. Положение шва при сварке – горизонтальное. Марка сварочной проволоки Св-08 А.

; по таблице 51^* /2/ нахожу ;

По таблице 38^* /2/ нахожу .      

По таблице 34^* /2/ нахожу , .

,

Расчет буду производить по металлу границы сплавления

Высота вертикальных ребер определяется из условия размещения четырех фланговых швов длиной не менее:

Здесь катет шва не может быть более где t_W – толщина стенки колонны. Длина сварного шва не должна быть более Оставляем

 

Принятое сечение ребра проверяю на срез:

;

согласно таблице 1^* /2/ ;

Так как стенка колонны тоньше примыкающих ребер (t_w=10 мм< t_r=34 мм), стенку проверяем на срез:

 Стенка колонны толщиной 10 мм на срез не проходит. Поэтому в пределах высоты оголовка на сварных швах встык выполняется вставка большей толщины. Требуемая толщина стенки из условия среза:

Принимаем вставку толщиной t_W=20 мм.

Торец колонны фрезеруется, и поэтому толщина швов, соединяющих опорную плиту со стержнем колонны и ребрами, назначается конструктивно, равной k_f=8 мм. С целью укрепления стенки колонны и вертикальных ребер от возможной потери устойчивости снизу вертикальные ребра обрамляются горизонтальными ребрами толщиной t_p=8 мм.

Размер плиты оголовка назначаем конструктивно 500×450 мм.

 

 

Исходные данные для проектирования

1.	Номер варианта	1
2.	Шаг колонн в продольном направлении А, м	13,0
3.	Шаг колонн в поперечном направлении Б, м	5,0
4.	Отметка верха настила,м	11,0
5.	Строительная высота перекрытия, м	18
6.	Временная равномерно распределенная нагрузка, кН/м^2	40
7.	Район строительства	Г.Чебоксары
8.	Тепловой режим в котором находится рабочая площадка	ОВ
9.	Класс бетона фундамента	В12,5
10.	Тип сечения колонны	Сварной двутавр
11.	Конструкция базы	Фрезерованный торец
12.	Габариты рабочей площадки	3Ах3Б

 

 

1 Выбор варианта компоновки балочной площадки

Балочная площадка нормального типа

Рисунок 1 – Балочная площадка нормального типа

 

Так как временная нагрузка равна 40кН/см², то задаюсь толщиной настила t_н=12мм.

Шаг балок настила определяется по условию прогиба листа. По графику Лайтеса нахожу максимальное отношение пролета листа к его толщине при допустимом прогибе l/150.

 , тогда максимальный шаг балок настила будет равен:

.

Определим количество отсеков при максимальном шаге:

Окончательно принимаем шаг балок настила равным: