1. Сбор нагрузок на элементы рабочей площадки
· Нормативное значение рабочей (технологической) нагрузки на перекрытие:
vn = 26 кН/м2 (по заданию).
· Нормативная линейная нагрузка на балку настила:
qn = vn × a × a = 26 × 1 × 1,05 = 27,3 кН/м = 0,273 кН/см,
где a – шаг балок настила; принимаем a = 1 м (рис. 2);
a – коэффициент, учитывающий собственный вес настила и балок настила; a = 1,05.
· Расчётная линейная нагрузка на балку настила:
q = qn × gf × gn = 27,3 × 1,2 × 0,95 = 31,122 кН/м,
где gf – коэффициент надёжности по нагрузке; для временной нагрузки gf = 1,2;
gn – коэффициент надёжности по назначению сооружения; для сооружений обычного уровня ответственности gn = 0,95.
· Расчётная линейная нагрузка на главную балку:
g = vn × l × a × gf × gn = 26 × 4 × 1,05 × 1,2 × 0,95 = 124,488 кН/м,
где l – шаг главных балок; l = 6 м (по заданию);
a – коэффициент, учитывающий собственный вес конструкций; a = 1,05.
· Расчётное значение опорной реакции главной балки:
V = g × L / 2 =124,488 × 12 / 2 = 746,928 кН,
где L – пролёт главных балок; L = 12 м (по заданию).
· Расчётная сосредоточенная нагрузка на колонну: N = 2V = 2 × 746,928 = 1493,856 кН.
·
· Балка настила выполняется из прокатного двутавра, марка стали определяется непосредственно в процессе расчёта. =
· В расчётной схеме балка настила рассматривается как статически определимая шарнирно опёртая пролётом l = 6 м (рис. 3).
· Максимальные значения внутренних усилий в балке настила от расчётной нагрузки:
· Сечение балки подберём из условия жёсткости (прогибов). Предельно допустимый прогиб балки для пролёта l = 6 м (по прил. 4):
.· Требуемый момент инерции сечения при действии нормативной нагрузки:
.где E – модуль упругости стали; Е = 2,06 × 104 кН/см2 (независимо от марки стали).
· Принимаем по сортаменту (прил. 7) наименьший двутавровый профиль, у которого момент инерции Jx будет выше требуемого. Назначаем сечение и выписываем его основные геометрические характеристики (рис. 4).
t = 8,7 мм · Марку стали назначаем из условия прочности балки по нормальным напряжениям:
,где с – коэффициент, учитывающий возможность ограниченного развития пластических деформаций; для прокатных балок с = 1,12; Ry – расчётное сопротивление стали по пределу текучести;
gс – коэффициент условий работы; во всех случаях, кроме специально оговоренных, gс = 1,0.
· Принимаем по таблице (прил. 1) наименьшую марку стали, для которой расчётное сопротивление Ry будет выше требуемого (расчётное сопротивление зависит от толщины полки t; в данном случае t = 8,7 мм).
· Назначаем для балки настила сталь марки С245, у которой
расчётное сопротивление изгибу Ry = 240 МПа = 24,0 кН/см2 (при толщ. 2…20 мм);
расчётное сопротивление срезу Rs = 0,58Ry = 0,58 × 24 = 13,92 кН/см2.
· Проверка прочности по касательным напряжениям:
; 
.· Проверка общей устойчивости балки настила не требуется, так как сжатая полка закреплена от горизонтальных перемещений приваренными к ней листами настила.
· Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатной балки не требуется, так как она обеспечена их толщинами, принятыми из условий проката.
· В расчётной схеме главная балка рассматривается как разрезная свободно опёртая, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой (рис. 5, а-б). Сечение главной балки – двутавровое, сварное из трёх листов (рис. 5, в). Марка стали – по заданию.
