Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка” Інститут будівництва та інженерії довкілля Кафедра будівельних конструкцій та мостів Пояснювальна записка до курсового проекту з курсу “Металеві конструкції” Розрахунок і конструювання основних несучих металевихконструкцій і балочної клітки робочої площадки 1. Вибір схеми балочної клітки. 1.1. Варіант 1 – нормальний тип балочної клітки. Навантаження на 1м смуги настилу: – корисне навантаження (нормативне) –
; – вага підлоги –
. Сумарне навантаження:
. Знаходимо співвідношення прольоту настилу до його товщини:
де
– відношення прольоту настилу до його граничного прогину;
. Приймаємо крок балок настилу а=1м, прийнявши, що ширина поясних балок bf=10см, отримаємо розрахунковий проліт настилу ln=a-bf=100-10=90см. Мінімальна товщина настилу
Приймаємо
, тоді
.
Нормативне навантаження на 1м погонний довжини балки настилу:
; розрахункове навантаження:
. Максимальний згинальний момент посередині прольоту і поперечна сила на опорі:
Потрібний момент опору:
. Приймаємо двотавр № 24,
,
, маса
. Розрахункові зусилля з врахуванням власної ваги балки: навантаження:

зусилля:
Перевіряємо міцність підібраної балки:
. Загальна стійкість балки забезпечена суцільною приваркою настилу. Прогин балки:
. Отже, переріз відповідає вимогам міцності, стійкості та жорсткості. 1.2. Варіант 2 – ускладнений тип балочної клітки.
Крок балок настилу
.Товщину настилу приймаємо
. Проліт балок настилу
, проліт другорядних балок
. Нормативне навантаження на 1м погонний довжини балки настилу:
; розрахункове навантаження:
. Максимальний згинальний момент посередині прольоту і поперечна сила на опорі:
Потрібний момент опору:
. Приймаємо двотавр № 20,
,
, маса
. Максимальний згинальний момент з врахуванням власної ваги балки:
. Перевірка міцності підібраного січення балки:
. Прогин балки:
. Підібрана балка задовольняє умові міцності, і задовольняє умові жорсткості. Нормативне навантаження на 1м погонний довжини другорядної балки:
; розрахункове навантаження:
.
Максимальний згинальний момент посередині прольоту:
Потрібний момент опору:
. Приймаємо двотавр № 45,
,
, маса
. Нормативне навантаження на 1м погонний довжини балки з врахуванням її власної ваги:
. Максимальний згинальний момент з врахуванням власної ваги балки (по епюрі):
. Максимальне напруження в балці:
. Перевірка прогину другорядної балки:
. Підібрана балка задовольняє умовам міцності і жорсткості. 1.3. Техніко-економічне порівняння варіантів. 1 варіант.
2 варіант.
Перший варіант є вигідніший. Його і приймаємо для подальших розрахунків. 2. Розрахунок і конструювання головної балки. 2.1. Розрахункова схема.
 2.2. Визначення висоти головної балки. Навантаження на погонний метр балки:
;
. Розрахункові зусилля:
Потрібний момент опору:
. Приймемо приблизно
. Розрахунковий опір сталі С245
(вважаємо, що товщина поясних листів
). Мінімальна висота (з умови жорсткості):
. Оптимальна висота балки при гнучкості стінки
:
. Приймаємо висоту стінки
, товщину поясів
. Тоді висота балки:
Прийнята висота більше
і майже дорівнює
. 2.3. Підбір перерізу головної балки. Визначаємо товщину стінки балки:
.
.
. Приймаємо товщину стінки
, товщина пояса орієнтовно
. Знаходимо потрібну площу одного поясу :
Приймаємо, що пояси виготовлені з листів універсальної сталі
. Площа поясу
. Умови
,
,
,
,
задовольняються:
Перевіряємо умову забезпечення стійкості верхнього стиснутого поясу:

– умова задовольняється;
– умова задовольняється. Отже поличка стійка. 2.4. Остаточна перевірка балки на міцність і жорсткість.
 Характеристики перерізу балки: – площа перерізу:
; – момент інерції відносно нейтральної осі
:
; – момент опору:
. Відношення
. Перевірка міцності балки за нормальними напруженнями:
. Недонапруження:
. Прогин балки можна не перевіряти, тому що
. 2.5. Зміна перерізу головної балки по її довжині. Стикуємо розтягнутий пояс прямим с...