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