Определение нагрузок на перекрытие

Таблица 1.1.1. Распределенные нагрузки на перекрытие.

№ п/п	Конструктивный элемент	Нормативная нагрузка q_n, кН/м²	g_f	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	P_n	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.

Погонная нагрузка при вычислении по второй группе предельных состояний:

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.

Максимальная расчетная поперечная сила:

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.

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	t_f	t_w
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,

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

Погонная нагрузка при вычислении по второй группе предельных состояний:

кН/м;

кН/м.

Максимальный расчетный момент:

кНм;

кНм.

Максимальная расчетная поперечная сила:

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