Составление вариантов балочной клетки

При проектировании балочной клетки задача сводится к тому, чтобы путём технико-экономического сравнения различных вариантов найти наиболее экономичную конструкцию балочной клетки по расходу материала на 1 мІ площади перекрытия.

С этой целью следует составим 3 варианта расположения вспомогательных балок и балок настила. После статического и конструктивного расчётов настила и балок для всех вариантов произведем их сравнение по расходу стали на 1мІ площади перекрытия балочной клетки и количеству монтажных единиц.

После этого выберем наиболее выгодный вариант балочной клетки по расходу стали и количеству монтажных единиц. В случае одинакового расхода стали, предпочтение следует отдавать варианту с наименьшим количеством монтажных единиц.

Вариант № 1

Расчет настила

Принимаем сталь С245(т.к II гр.).

Рис. 3.

Сбор нагрузок Таблица 1.

Листы настила крепятся к верхним полкам балок настила при помощи сварки угловыми швами катетом не менее 4 мм. Для удобства сварки ширина листа должна быть на 15−20 мм меньше шага балок настила (см. раб. чертёж). При нагрузках, не превышающих 50 кН/мІ, и относительном прогибе меньше предельного, принимаемого для всех настилов равным [f/l]=1/150, прочность шарнирно закреплённого по краям стального настила всегда будет обеспечена, и его надо рассчитывать только на жесткость (прогиб).

Определим наименьшую толщину настила при заданном пролёте балок настила lн при lн=100 см.

;

qннормативная нагрузка на настил;

;

;

;

tн=1,16 см. По сортаменту принимаем tн=12 мм.

Настил крепится к балкам настила сплошными сварными швами.

Определим растягивающее усилие Н, действующее на 1 погонный длины шва:

где гfкоэффициент надежности по нагрузке (гf=1,05).

;

1. Расчет по металлу шва коэффициент глубины провара шва f = 0,9 (табл. 34* СНиП II-23−81*).

коэффициент условия работы шва wf = 1 (по п. 11.2 СНиП II-23−81*).

В соответствии с табл. 55 СНиП II-23−81* принимаем электроды типа Э42 для стали С245.

Расчетное сопротивление металла шва R wf = 180 МПа (по т.56 СНиП II-23−81*).

2. Расчет по металлу границы сплавления.

коэффициент глубины провара шва z = 1,05 (табл.34 СНиП II-23−81*).

коэффициент условия работы шва = 0,45Run. По т.51* СНиП II-23−81*.

для стали С245 Run =370 МПа. Rwz=0.45· 370=166.5 МПа=16,65кН/см2.

wz=1(по п. 11.2 СНиП II-23−81*);

Принимаем требуемый катет шва kf=5 мм (в соответствии с табл.38 СНиП II-23−81*).