Определение нагрузок на перекрытие

Таблица 1.1.1. Распределенные нагрузки на перекрытие.

№ п/п Конструктивный элемент Нормативная нагрузка qn, кН/м2 gf Расчетная нагрузка q, кН/м2
    Постоянная Цементный р-р Ж/б плита I II III   0,5     2,5 3,0 3,5,   1,3     1,1 1,1 1,1   1,43     2,75 3,3 3,85
Временная Полезная Pn   1,2 P 19,2
Итого I II III   19,5     22,6 23,15 23,7

 

Погонная нагрузка при вычислении по первой группе предельных состояний:

кН/м;

кН/м.

кН/м.

Погонная нагрузка при вычислении по второй группе предельных состояний:

кН/м;

кН/м.

кН/м.


Выбор оптимальной схемы балочной клетки (на основе результатов расчета для трех вариантов размещения вспомогательных балок)

Согласно СНиП II-23-81* расчет на прочность балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до 580МПа, несущих статическую нагрузку, следует выполнять с учетом развития пластических деформаций при соблюдении следующих условий:

1. Расчет на прочность балок переменного сечения с учетом развития пластических деформаций следует выполнять только для одного сечения с наиболее неблагоприятным сочетанием усилий М и Q, в остальных сечениях учитывать развитие пластических деформаций не допускается.

2. Для обеспечения общей устойчивости балок, рассчитываемых с учетом развития пластических деформаций, необходимо, чтобы передача нагрузки осуществлялась через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный (плиты железобетонные из тяжелого, легкого и ячеистого бетона, плоский и профилированный металличес­кий настил, волнистую сталь и т.п.), или отношение расчетной длины балки к ширине сжатого пояса b, не превышало значений, определяемых по формулам табл.8* СНиП II-23-81* для балок симметричного двутаврового сечения.

3. При изгибе в одной из главных плоскостей уровень касательных напряжений (кроме опорных сечений).

,

Þ ;

Þ ,

где ; ;

с — коэффициент, принимаемый по табл.66 СНиП II-23-81*;

— коэффициент, принимаемый не менее единицы и не более коэффициента с;

— коэффициент, равный 0,7 для двутаврового сечения, изгибаемого в плоскости стенки.

Расчет в опорном сечении:

.

Максимальный расчетный момент:

кНм;

кНм.

кНм.

Максимальная расчетная поперечная сила:

кН;

кН.

кН.

Принимаем сталь С245. Согласно п.3 СНиП II-23-81* и табл.1*, табл.51*, табл.52* МПа, МПа. По табл.6* СНиП II-23-81* ,1. Согласно “Правил учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций“ СНиП 2.01.07-85 .

Расчетный момент сопротивления второстепенной балки:

Принимаем .

м3;

м3.

м3.

По сортаменту подбираем сечение второстепенной балки:

Таблица 1.2.1. Сортамент прокатных балок.

№ варианта Размер, мм А, см2 Масса, Кг/м , см4 , см4 W,
h b tf tw
I 10,2 6,5 46,5 36,5
II 6,5 55,17 43,3 662,2
III 11,5 7,5 69,72 54,7 529,7 935,7

 

Определяем коэффициент (по табл.66 СНиП II-23-81*):

Таблица 1.2.2. Определение коэффициента .

№ варианта , ,
I 1817,4 0,757 1,106
II 2138,5 0,724 1,1
III 2797,5 1897,5 0,68 1,1

Погонная нагрузка при вычислении по первой группе предельных состояний:

кН/м;

кН/м,

кН/м,

где значение принято согласно табл.1 СНиП 2.01.07-85.

Погонная нагрузка при вычислении по второй группе предельных состояний:

кН/м;

кН/м.

кН/м.

Максимальный расчетный момент:

кНм;

кНм.

кНм.

Максимальная расчетная поперечная сила:

кН;

кН.

кН.

Проверим подобранные сечения по нормальным напряжениям:

,

недонапряжение — 1,2%.

,

недонапряжение — 2,8%.

,

недонапряжение — 1,5%.

Условие прочности по нормальным напряжениям выполняется.

Проверим подобранное сечение по касательным напряжениям:

;

;

.

Условие прочности по касательным напряжениям выполняется.

Проверим второстепенную балку по второй группе предельных состояний (по жесткости):

;

;

,

где значение принято согласно “Дополнения. Разд.10.” СНиП 2.01.07-85.

Условие прочности по второй группе предельных состояний выполняется.

Таблица 1.2.3. Выбор оптимального варианта.

№ варианта Схема балочного перекрытия Наименование конструктивных элементов Количество второстепенных балок Расход материалов Трудоемкость Стоимость, у.е.
Сталь, кг Ж/б, Стальные конструкции Монтаж балок Устройство монолитной плиты Итого
1 п.м. Всего
III   I30 d=140 54,7 — — 12,01 3,25 35,3 99,3 — 2173,3
II   I35 d=120 43,3 — — 10,30 3,43 30,3 104,8 — — 926,6 2079,4
I   I40 d=100 36,5 — — 8,58 3,61 25,2 110,4 — — 772,2 1986,6

 

Принимаем вариант II как наиболее экономичный.


Расчет главной балки