Контрольная работа: Монтажная схема балочной площадки
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Исходные данные
2. Расчет балок настила
3. Расчет центрально сжатой колонны
4. Монтажная схема
ВВЕДЕНИЕ
В данном проекте произведены два расчета и приведена монтажная схема балочной площадки:
1. Расчет балок настила, со схемами балочной клетки нормального типа и расчетной схемой
2. Расчет центрально сжатой колонны.
1. Исходные данные
- Пролет L=13,6 м
- Шаг колонB=6,6 м
- Шаг балок настилаa=2,1 м
- Отметка верха настилаH=9,9 м
- Нормативная временная нагрузкаpH=2500 кг/м2
- Толщина железобетонного настилаt=12 см
- Сталь С245Ry=2400 кг/см2
- плотность железобетона rВ=2500 кг/м3
- относительный прогиб
балок настила 
=
2. Расчет балок настила
Рис. Схема балочной клетки нормального типа: 1 – колонна; 2 – главные балки; 3 – балки настила
Расчетная схема
Сбор нагрузок на 1 м2 настила
Таблица 1
| № п/п | Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кг/м2 |
Коэффициент перегрузки, gr |
Расчетная нагрузка, кг/м2 |
| 1 |
Временная полезная нагрузка, pH |
2500 | 1,2 | 3000 |
| 2 |
Вес железобетонного настила (rB х t=2500 х 0,12=300) |
300 | 1,1 | 330 |
| 3 | Вес металлических балок | 30 | 1,05 | 32 |
| Итого: |
gН=2830 |
g=3362 |
Нормативная нагрузка на балку настила:
qH= gН+a=2830 x 2,1=5943 кг/м=59,43 кг/см
Расчетная погонная нагрузка на балку настила:
q=g x a = 3362 х 2,1 = 7060,2 кг/м
Максимальный изгибающий момент:
Mmax=
=
=38442,8 кг/м
Проверка прочности изгиба элементов:
s=
<Ry,
Откуда выражаем требуемый момент сопротивления балки Wтр:
Wтр=
=
=1601,8 см3
h — высота двут а вра; b — ширина полки; s — толщина стенки; t — средняя толщ и на полки; R — радиус внутрен него закругления ; r — радиус закругления полки
Балки двутавровые (ГОСТ 8239-89)
Таблица 2
| Номер двутавра | Размеры |
Площадь поперечного сечения, см2 |
Масса 1 м, кг
|
Справочные значения для осей | |||||||||||
| h | b | s | t | R | r | X – X | Y – Y | ||||||||
|
не более мм |
Ix, |
Wx, |
ix, |
Sx, |
Iy, |
Wy, |
iy, |
||||||||
|
см4 |
см3 |
см |
см3 |
см4 |
см3 |
см | |||||||||
| 10 | 100 | 55 | 4,5 | 7,2 | 7,0 | 2,5 | 12,0 | 9,46 | 198 | 39,7 | 4,06 | 23,0 | 17,9 | 6,49 | 1,22 |
| 12 | 120 | 64 | 4,8 | 7,3 | 7,5 | 3,0 | 14,7 | 11,50 | 350 | 58,4 | 4,88 | 33,7 | 27,9 | 8,72 | 1,38 |
| 14 | 140 | 73 | 4,9 | 7,5 | 8,0 | 3,0 | 17,4 | 13,70 | 572 | 81,7 | 5,73 | 46,8 | 41,9 | 11,50 | 1,55 |
| 16 | 160 | 81 | 5,0 | 7,8 | 8,5 | 3,5 | 20,2 | 15,90 | 873 | 109,0 | 6,57 | 62,3 | 58,6 | 14,50 | 1,70 |
| 18 | 180 |
90 |
5,1 | 8,1 | 9,0 | 3,5 | 23,4 | 18,40 | 1290 | 143,0 | 7,42 | 81,4 | 82,6 | 18,40 | 1,88 |
| 20 | 200 | 100 | 5,2 | 8,4 | 9,5 | 4,0 | 26,8 | 21,00 | 1840 | 184,0 | 8,28 | 104,0 | 115,0 | 23,10 | 2,07 |
| 22 | 220 | 110 | 5,4 | 8,7 | 10,0 | 4,0 | 30,6 |
24,00 |
2550 | 232,0 | 9,13 | 131,0 | 157,0 | 28,60 | 2,27 |
| 24 | 240 | 115 | 5,6 | 9,5 | 10,5 | 4,0 | 34,8 | 27,30 | 3460 | 289,0 | 9,97 |
163,0 |
198,0 | 34,50 | 2,37 |
| 27 | 270 | 125 | 6,0 | 9,8 | 11,0 | 4,5 | 40,2 | 31,50 | 5010 | 371,0 | 11,20 | 210,0 | 260,0 | 41,50 | 2,54 |
| 30 | 300 | 135 | 6,5 | 10,2 | 12,0 | 5,0 | 46,5 | 36,50 | 7080 | 472,0 | 12,30 | 268,0 | 337,0 | 49,90 | 2,69 |
| 33 | 330 | 140 | 7,0 | 11,2 | 13,0 | 5,0 | 53,8 | 42,20 | 9840 | 597,0 | 13,50 | 339,0 | 419,0 | 59,90 | 2,79 |
| 36 | 360 | 145 | 7,5 | 12,3 |
14,0 |
6,0 | 61,9 | 48,60 | 13380 | 743,0 | 14,70 | 423,0 | 516,0 | 71,10 | 2,89 |
| 40 | 400 | 155 | 8,3 | 13,0 | 15,0 | 6,0 | 72,6 | 57,00 | 19062 | 953,0 | 16,20 | 545,0 | 667,0 | 86,10 | 3,03 |
| 45 | 450 | 160 | 9,0 | 14,2 | 16,0 | 7,0 | 84,7 | 66,50 | 27696 | 1231,0 | 18,10 | 708,0 | 808,0 | 101,00 | 3,09 |
| 50 | 500 | 170 | 10,0 | 15,2 | 17,0 | 7,0 | 100,0 | 78,50 | 39727 | 1589,0 | 19,90 | 919,0 |
1043,0 |
123,00 | 3,23 |
| 55 | 550 | 180 | 11,0 | 16,5 | 18,0 | 7,0 | 118,0 | 92,60 | 55962 | 2035,0 | 21,80 | 1181,0 | 1356,0 | 151,00 | 3,39 |
| 60 | 600 | 190 | 12,0 | 17,8 | 20,0 | 8,0 | 138,0 | 108,00 | 76806 | 2560,0 | 23,60 | 1491,0 | 1725,0 |
182,00 |
3,54 |
Принимаем двутавр № 55: Wx=2035,0 см3 (Wx=2035,0 см3>Wтр=1601,8 см3), Jх=55962 см4.
Проверяем прогиб балки:
=
=
=0,00193<0,004
жесткость обеспечена.
3. Расчет центрально сжатой колонны
Геометрическая длина колонны l:
l=H-tн-hб.н.-hг.б.+c=990-12-55-170+50= 803 см.
tн = 12 см – толщина настила;
hб.н = 55 см – высота балки настила;
hг.б = 170 см – высота главной балки; 
l0 – расчетная длина:
l0=m х l = l, так как m = 1для данной расчетной схемы.
Продольная сила в колонне:
N=g x L x B x 1,02 = 3362х13,6х6,6х1,02=307809 кг
Проверка устойчивости центрально сжатых стержней:
s =
<Ryyc, где yc=1
Требуемая площадь сечения колонны:
Аmp=
адаем j = 0,7:
Аmp = =
=183,2 см2
Принимаем двутавр с параллельными гранями полок I40K2
A = 218,69 cм2, iy=10,12 cм.
Гибкость относительно оси Y:
ly = 
=
=80, при этом j = 0,686.
Проверка устойчивости:
s ==
= 2052<2400 кг/см2
Устойчивость обеспечена.
Коэффициенты j продольного изгиба центрально-сжатых элементов
(СНиП II-23-81*)
| Гиб-кость |
Коэффициенты j для элементов из стали с расчетным сопротивлением Ry, МПа (кгс/см2) |
|||||||||||
| l | 200 (2050) | 240 (2450) | 280 (2850) | 320 (3250) | 360 (3650) | 400 (4100) | 440 (4500) | 480 (4900) | 520 (5300) | 560 (5700) | 600 (6100) | 640 (6550) |
|
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 |
988 967 939 906 869 827 782 734 665 599 537 479 425 376 328 290 259 233 210 191 174 160 |
987 962 931 894 852 805 754 686 612 542 478 419 364 315 276 244 218 196 177 161 147 135 |
985 959 924 883 836 785 724 641 565 493 427 366 313 272 239 212 189 170 154 140 128 118 |
984 955 917 873 822 766 687 602 522 448 381 321 276 240 211 187 167 150 136 124 113 104 |
983 952 911 863 809 749 654 566 483 408 338 287 247 215 189 167 150 135 122 111 102 094 |
982 949 905 854 796 721 623 532 447 369 306 260 223 195 171 152 136 123 111 101 093 086 |
981 946 900 846 785 696 595 501 413 335 280 237 204 178 157 139 125 112 102 093 085 077 |
980 943 895 839 775 672 568 471 380 309 258 219 189 164 145 129 115 104 094 086 079 073 |
979 941 891 832 764 650 542 442 349 286 239 203 175 153 134 120 107 097 088 080 074 068 |
978 938 887 825 746 628 518 414 326 267 223 190 163 143 126 112 100 091 082 075 069 064 |
977 936 883 820 729 608 494 386 305 250 209 178 153 134 118 105 094 085 077 071 065 060 |
977 934 879 814 712 588 470 359 287 235 197 167 145 126 111 099 089 081 073 067 062 057 |
| Примечание. Значение коэффициентов j в таблице увеличены в 1000 раз. |
Технические характеристики двутавров стальных горячекатаных с параллельными гранями полок СТО АСЧМ 20-93 представлены в таблице.
| Профиль | Размеры профиля мм | Площадь |
Масса 1 м |
Справочные величины для осей | ||||||||||
| h | b | S | t | R |
сечения см2 |
длины кг |
Ix, см4 |
Wx см3 |
Sx см3 |
ix см |
Iy, см4 |
Wy см3 |
iy см | |
| 20 К1 | 196 | 199 | 6,5 | 10 | 13 | 52,69 | 41,4 | 3846 | 392,5 | 216,4 | 8,54 | 1314,4 | 132,1 | 4,99 |
| 20 К2 | 200 | 200 | 8 | 12 | 13 | 63,53 | 49,9 | 4716 | 471,6 | 262,8 | 8,62 | 1601,4 | 160,1 | 5,02 |
| 25 К1 | 246 | 249 | 8 | 12 | 16 | 79,72 | 62,6 | 9171 | 745,6 | 410,7 | 10,73 | 3089,9 | 248,2 | 6,23 |
| 25 К2 | 250 | 250 | 9 | 14 | 16 | 92,18 | 72,4 | 10833 | 866,6 | 480,3 | 10,84 | 3648,6 | 291,9 | 6,29 |
| 25 К3 | 253 | 251 | 10 | 15,5 | 16 | 102,21 | 80,2 | 12154 | 960,8 | 535,4 | 10,9 | 4088,6 | 325,8 | 6,32 |
| 30 К1 | 298 | 299 | 9 | 14 | 18 | 110,80 | 87 | 18849 | 1265,1 | 694,7 | 13,04 | 6240,9 | 417,5 | 7,51 |
| 30 К2 | 300 | 300 | 10 | 15 | 18 | 119,78 | 94 | 20411 | 1360,7 | 750,6 | 13,05 | 6754,5 | 450,3 | 7,51 |
| 30 К3 | 300 | 305 | 15 | 15 | 18 | 134,78 | 105,8 | 21536 | 1433,7 | 806,9 | 12,64 | 7104,4 | 465,9 | 7,26 |
| 30 К4 | 304 | 301 | 11 | 17 | 18 | 134,82 | 105,8 | 23381 | 1538,2 | 852,8 | 13,17 | 7732,3 | 513,8 | 7,57 |
| 35 К1 | 342 | 348 | 10 | 15 | 20 | 139,03 | 109,1 | 31249 | 1827,4 | 1001,2 | 14,99 | 10541,7 | 605,8 | 8,71 |
| 35 К2 | 350 | 350 | 12 | 19 | 20 | 173,87 | 136,5 | 40296 | 2302,6 | 1272,7 | 15,22 | 13585,3 | 776,3 | 8,84 |
| 40 К1 | 394 | 398 | 11 | 18 | 22 | 186,81 | 146,6 | 56147 | 2850,1 | 1559,3 | 17,34 | 18921,9 | 950,8 | 10,06 |
|
40 К2 |
400 |
400 |
13 |
21 |
22 |
218,69 |
171,7 |
66623 |
3331,2 |
1936,3 |
17,45 |
22412 |
1120,6 |
10,12 |
| 40 К3 | 406 | 403 | 16 | 24 | 22 | 254,87 | 200,1 | 78041 | 3844,4 | 2139,9 | 17,5 | 26199,5 | 1300,2 | 10,14 |
| 40 К4 | 414 | 405 | 18 | 28 | 22 | 295,39 | 231,9 | 92773 | 4481,8 | 2513,2 | 17,72 | 31026,2 | 1532,2 | 10,25 |
| 40 К5 | 429 | 400 | 23 | 35,5 | 22 | 370,49 | 290,8 | 120292 | 5608 | 3198,6 | 18,02 | 37914,2 | 1895,7 | 10,12 |
Примечание. Sx – статический момент полусечения; Ix,Iy – моменты инерции; Wx,Wy – моменты сопротивления; ix ,iy – радиусы инерции.
4. МОНТАЖНАЯ СХЕМА
1-1
2-2
монтажный балочный настил колонна
Узел 1 3-3