Содержание 

1. Расчет стального  настила. 3

2. Подбор сечения  второстепенной балки. 4

3. Подбор сечения  главной балки. 6

4. Подбор сечения  центрально сжатой  колонны. 8

5. Расчет и конструирование  узлов балочной  клетки. 10

6. Расчет и конструирование  базы с траверсами. 12

Список  использованной литературы. 15

 

 
1. Расчет стального  настила.

 

 

 

a – пролёт настила.

, принимаем n = 10 (должно быть целым чётным), тогда:

Число второстепенных балок – 10, их шаг – 1 м. 

Толщину стального настила определим  по формуле:

, где k = 124 (для настила с временной нормативной равномерно-распределенной нагрузкой 16 кН/см²).

, принимаем t_н = 9 мм.

 

2. Подбор сечения  второстепенной балки.

  На  второстепенные балки передается нагрузка от веса стального настила, собственного веса балок и временная нагрузка:

   , где g_ВБ = 0,4 кН/м²

  Определяем  вес настила:

  1 м² стали толщиной 10 мм весит 78,5 кг или 0,785 кН.

   кН/м² 

   кН/м

   , где g_ВБ = 0,4 кН/м², γ_fg = 1,05, γ_fq = 1,2.

   кН/м 

   кН·м

   кН 

  Конструкция 2й группы, климатический район  II₂, следовательно принимаем сталь С345 с расчетным сопротивлением R_y = 31,5 кН/см².

  Определим требуемый момент сопротивления:

   см³

  Максимально допустимый прогиб определим по формуле:

   см

  Определим требуемый момент инерции:

   см⁴

  Принимаем в качестве сечения второстепенной балки двутавр I №30 с уклоном полок по ГОСТ 8239-89. Для него W_x = 472 см³, I_x = 7080 см⁴. 

  Проверим  принятое сечение на жесткость:

  

   см

  2,73 см < 3,25 см

  Жесткость обеспечена. 

  Принимаем в качестве сечения второстепенной балки двутавр I №30 с уклоном полок по ГОСТ 8239-89:

  A = 46,5 см², W_x = 472 см³, I_x = 7080 см⁴, i_x = 123 мм, i_y = 26,9 мм, h = 300 мм.

 

 
3. Подбор сечения  главной балки.

 

  

 

   , где g_ВБ = 0,4 кН/м², g_ГБ = 0,4 кН/м².

   , где g_ВБ = 0,4 кН/м², g_ГБ = 0,4 кН/м², γ_fg = 1,05, γ_fq = 1,2.

   кН/м

   кН/м 

    кН·м

   кН

  Конструкция 1й группы, климатический район  II₂, следовательно принимаем сталь С345 с расчетным сопротивлением R_y = 31,5 кН/см².

  Определим требуемый момент сопротивления:

   см³

  Максимально допустимый прогиб определим по формуле:

   см

  Определим требуемый момент инерции:

   см⁴

  Принимаем в качестве сечения второстепенной балки двутавр балочный I №90Б1 с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83. Для него W_x = 6817 см³, I_x = 304400 см⁴. 

  Проверим  принятое сечение на жесткость:

  

   см

  2,36 см < 5 см

  Жесткость обеспечена. 

  Принимаем в качестве сечения второстепенной балки двутавр балочный I №90Б1 с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83:

  A = 247,1 см², W_x = 6817 см³, I_x = 304400 см⁴, i_x = 350,9 мм, i_y = 58,2 мм, h = 893 мм.

 

 
4. Подбор сечения  центрально сжатой  колонны.

 

  

   , где h_b = 0,6 м

   м

   , где g_к = 2 кН/м

   кН 

  Нагрузку, действующая на колонну, определим по формуле:

   кН 

  Конструкция 3й группы, климатический район  II₂, следовательно принимаем сталь С345 с расчетным сопротивлением R_y = 31,5 кН/см².

  Определим требуемую площадь сечения колонны:

   , где φ’ = 0,7, γ_n = 0,95 (II уровень ответственности), γ_c = 0,95.

   см² 

  В качестве сечения центрально сжатой колонны принимаем двутавр колонный с параллельными гранями полок  I №26К1 по ГОСТ 26020-83:

  A = 83,1 см², i_x = 111,4 мм, i_y = 65,1 мм. 

  Проверяем принятое сечение на устойчивость:

   , где  м

  

  По  табл.72 СНиП II-23-81* с учетом R_y = 31,5 кН/см² находим φ = 0,584 (по интерполяции).

  

   кН/см²

   кН/см²

  σ < R_y · γ_c на 11%.

  Устойчивость  обеспечена.

  

  

  

  82,9 < 123,6 

  Значит  сечение колонны подобрано правильно, корректировка не требуется.

  В качестве сечения центрально сжатой колонны принимаем двутавр колонный с параллельными гранями полок  I №26К1 по ГОСТ 26020-83:

  A = 83,1 см², i_x = 111,4 мм, i_y = 65,1 мм, h = 255 мм.

 

 
5. Расчет и конструирование  узлов балочной  клетки.

 

  

   мм

  Принимаем b_p = 130 мм (кратно 5). Назначаем t_p = 10 мм. 

  Назначенное сечение опорного ребра проверим:

  а) на прочность:

  

   см²

   кН/см²

    кН/см²

  24,7 кН/см² < 46 кН/см²

  Прочность обеспечена. 

  б) на устойчивость:

   см

   мм

   см²

   см⁴

   см

  

  

 

  По  табл.72 СНиП II-23-81* с учетом R_y = 31,5 кН/см² находим φ = 0,958 (по интерполяции). 

  Проверка:

  

   кН

   кН

  8,2 кН < 29,9 кН 

  в) на смятие (проверяем полку колонны): 

  

   кН/см²

  21,65 кН/см² < 46 кН/см²

 

 
6. Расчет и конструирование  базы с траверсами.

 

  

  

  Размер  плиты – А определяется из условий  несмятия бетона фундамента: 

   , где

   - прочность бетона смятию

  R_b = 0,75 кН/см² (для бетона В12,5) – призменная прочность бетона

  γ = 1,1 

   см²

  Принимаем плиту квадратной в плане. Тогда  её размеры:

   см 

  Проверим  полученные величины по конструктивному  признаку:

  

   см

  

   см 

  Принимаем плиту  см².

    

  Толщина плиты определяется исходя из её работы на изгиб от реактивного давления фундамента.

  Предполагаем,  что давление под плитой базы распределяется равномерно:

   кН/см²

  Рассмотрим  у плиты характерные участки: 

  1. Участок плиты, опертый на четыре стороны 

  Момент  в направлении более короткой стороны пластинки

   кН·см, где

  a – более короткая сторона пластинки

  α₁ – коэффициент Галеркина

   см

   см

   , тогда α₁ = 0,098 

  2. Участок плиты опертый на три стороны 

   кН·см, где

  b – длина свободного края пластинки

  b₁ – длина защемленного края пластинки

   см

   , тогда β = 0,060 

  3. Консольный участок  плиты