Проектирование несущих конструкций рабочей площадки промышленного здания в г. Новосибирск (размеры здания в плане - 16,2 × 45), страница 2

6.  Конструктивная высота перекрытия:     h_к=1,5м

7.  Тип колонны:    Сплошная

8.  Вариант перекрытия для расчета №1

2 Проектирование настила рабочей площадки

Конструкция рабочей площадки состоит из балочной клетки (перекрытия) и поддерживающих ее колонн, которые опираются на отдельно стоящие фундаменты.

Балочная клетка представляет собой систему несущих балок, расположенных по взаимно перпендикулярным направлениям. В балочной клетке данной курсовой работы будут применяться только разрезные балки.

Для выбора наиболее экономичного решения балочной клетки рассмотрим четыре варианта:

1) нормальный тип балочной клетки со стальным настилом и шагом балок настила  1,0м;

2)  нормальный тип балочной клетки со стальным настилом и шагом балок настила 1,5 м;

3)  усложненный  тип  балочной  клетки  со  стальным  настилом,  при  шаге  балок настила 0,9 м и шаге второстепенных балок 3 м.

4) нормальный   тип   балочной   клетки   с   настилом   из   сборных железобетонных панелей при шаге балок настила 3 м.

Рисунок 1- План колонн и главных балок

2.1  Вариант балочной клетки №1

2.1.1  Расчет настила

Рисунок 2 -  Схемы расположения второстепенных балок Варианты 1, 2.

Согласно заданию полезная нагрузка на настил распределена равномерно с интенсивностью 7,5 кН/м2, предельный относительный прогиб принимается не более f/l = 1/150.

По графикам, полученным С.Д. Лейтсом на основе работ СП. Тимошенко, отношение пролета настила к толщине получается равным: .Тогда толщина настила

принимаем минимально возможную толщину настила .

Сталь для рабочего настила принимаем малоуглеродистую С255. Учитывая то, что конструкция относится ко второй группе и устанавливается в отапливаемом помещении в климатическом районе II₄, а также в связи с отсутствием особых требований по прочности, этот вариант является наиболее экономичным.

Для принятого шага балок настила вычислим цепное усилие Н (на I см ширины настила), на действие которого необходимо проверить сварные швы, прикрепляющие настил к балкам.

            Катет сварного шва прикрепления настила к балкам определим из условия прочности углового шва единичной длины

где  - коэффициенты глубины проплавления по материалу сварного шва и по границе сплавления, принимаются от вида сварки и положения шва. Сварку принимаем автоматическую/полуавтоматическую с нижним положением шва, в этом случае =0,9; =1,05.

 - расчетное сопротивление сварного шва по материалу шва и по границе сплавления. = 180 МПа,  = 171 МПа.

 - коэффициенты условий работы шва. =1.0; =1.0.

 - для сварных угловых соединений принимают равным 1,0 для всех классов сталей.

Тогда по металлу шва

По границе сплавления

Принимаем минимально возможный катет шва  = 4 мм.

2.1.2 Расчет балок настила

Таблица 1 - Нагрузки, воспринимаемые балкой настила

Наименование	Нормативная, кПа		Расчетная, кПа
1. Собственный вес настила	78,5=0,47	1,05	0,5
2. Собственный вес балок настила	0,2	1,05	0,21
3. Временная полезная нагрузка на настил	7,5	1,2	9
Итого:

Согласно таблице 1 нормативная погонная нагрузка на балку равна:

Расчетная погонная нагрузка:

Нормативный изгибающий момент:

Расчетный изгибающий момент:

Требуемый момент сопротивления:

По моменту сопротивления подбираем предварительно нормальный двутавр 20Б1 по ГОСТ 26020-83.

Проведем проверку по второму предельному состоянию путем сравнения относительного прогиба от нормативной нагрузки с допустимым по нормам:

При пролете l = 6м допустимый прогиб l/200, тогда

Проверка по второму предельному состоянию выполняется, принимаем двутавр 20Б1.

2.2 Вариант балочной клетки №2

2.2.1 Расчет настила

Толщина настила при шаге балок настила, а=1,5: