4.1.3 Выбор схемы балочной площадки

Для выбора варианта балочной площадки производится сравнение технико-экономических показателей рассмотренных 2–3 схем балочной площадки. При использовании для настила и балок одной стали выбор варианта можно производить по расходу стали на 1м² балочной площадки. Показатели сводим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 – Сравнение затрат стали

№ варианта	Расход стали, кг/м2
	На настил	На балки настила.	На вспомогат. балки	Общий расход стали на вариант ∑	В процентах(%)
1 (нормальный вариант)			−
2 (усложненный вариант)

Расход стали на настил балочной площадки можно определить по формуле:

g_n = t_n·, (1.19)

где t_n – толщина настила в м;

 = 7850 кг/м³ – плотность стали.

Расход стали на балки настила для нормального варианта:

− при нечётном числе шагов можно определить по формуле (1.20)

, (1.20)

где n_n, m – соответственно n_n число шагов балок настила в одной ячейке балочной площадки и m число ячеек в продольном направлении (число шагов колонн m в продольном направлении см. задание);

– масса 1 м в кг балки настила, определяемая по таблице Г.1 (приложение Г);

A – шаг колонн в продольном направлении (см. задание);

− при чётном числе шагов балок настила по формуле (1.21)

. (1.21)

Расход стали на балки настила усложнённого варианта можно определить по формуле (1.22)

, (1.22)

где n_u – число шагов балок настила в одной ячейке балочной площадки усложненного варианта;

B – шаг колонн в поперечном направлении балочной площадки (см здание).

Расход стали на вспомогательные балки усложнённого варианта можно определить по формуле (1.23)

, (1.23)

где n_b – число шагов вспомогательных балок в одной ячейке балочной площадки усложненного варианта;

остальные обозначения из формулы (1.20).

Нормальному варианту балочной площадки можно отдавать предпочтение во всех случаях, когда расход стали нормального варианта не превышает более чем на 5%, расход стали усложнённого варианта.

4.1.4 Расчёт крепления настила

Для выбранного варианта балочной площадки определяют размер катета шва k_f, которым настил крепится к балкам настила (рисунок 1.4). Этот шов должен воспринимать распор H (рисунок 1.5), величину которого на единицу длины крепления настила определяют по формуле (1.24)

H = γ_fp(²/4) [f/ _n]²E₁t_n, (1.24)

где γ_fp – коэффициент надёжности по нагрузке (для временной нагрузки), действующей на настил γ_fp = 1,2;

[f/ _n] – предельный относительный прогиб настила, указанный в задании, если пролёт настила определяется из условия прочности, то прогиб настила можно определить по рисунку 1.3 интерполяцией;

E₁  E/(1−ν²) – модуль упругости при цилиндрическом изгибе, когда поперечные деформации невозможны;

ν – коэффициент Пуассона (для стали ν  0,3).

Из условия прочности, по металлу шва, получим по формуле (1.25) катет шва k_f

k_f = H/(γ_cβ_fR_wf), (1.25)

где R_wf – расчётное сопротивление угловых сварных соединений по металлу шва, принимают по приложениям Б и Н настоящих указаний;

β_f – коэффициент, учитывающий глубину проплавления шва, принимают по приложению Л. Для длинных швов в горизонтальном положении можно принять автоматическую сварку при d = 1,4−2 мм, как наиболее рациональную.

Из условия прочности, по металлу границы сплавления, по формуле (1.26) получим:

k_f = H/(γ_cβ_zR_wz), (1.26)

где R_wz = 0,45R_un – расчётное сопротивление сварного соединения по металлу границы сплавления;

R_un – временное сопротивление стали разрыву (по приложению А);

β_z – коэффициент, принимаемый по приложению Л;

Окончательно катет шва k_f должен быть принят не меньше расчетных значений по формулам (1.25), (1.26) и не меньше минимального значения по таблице И.1, приложения И.

Минимальный катет шва по таблице И.1, приложения И принимают в зависимости от большей толщины свариваемых элементов: толщины настила t_n или полки балки настила t_f. Обычно расчетные значения катета шва по формулам (1.25) и (1.26) k_f < k_fmin, поэтому принимают k_f = k_fmin.