- •Технологические площадки.
- •Балочные перекрытия (балочная клетка).
- •Основные типы балочных клеток по компоновке.
- •1 .Упрощенная балочная клетка
- •2. Нормальная балочная клетка.
- •3. Усложненная схема балочная клетка.
- •Основные принципы компоновки б.К.
- •1.3 Виды сопряжений балок.
- •Конструктивные решения сопряжения балок в одном уровне:
- •2. Настилы рабочих площадок.
- •2.1 Железобетонный настил.
- •1 Шаг анкеров 3
- •2.2 Стальной листовой настил.
- •2.3 Конструктивная схема опирания листов настила на балки настила.
- •2.4 О нагрузке на настил.
- •2.5.Расчетные схемы балки (полоса шириной 1 см).
- •2.6. Категории стального листового настила по расчётной схеме.
- •2.7. Расчётные схемы настилов разной толщины.
- •2.10. Числовой пример подбора листового настила.
- •2.11 Определение толщины настила с помощью графиков.
- •3. Подбор сечения балки настила.
- •3.5 Проверка выбранного сечения по 2 - му п.С. (расчет по жесткости).
- •4. Расчет главной балки перекрытия.
- •4.1. Определение линейной (погонной) нагрузки на главную балку.
- •Расчетная схема главной балки.
- •Проектирование поперечного сечения главной балки.
- •Определение статических характеристик сечения главной балки.
- •Проверка выбранного сечения по I и II предельным состояниям.
- •4.6. Изменение сечения балки по длине.
- •4.8. Проверка общей устойчивости главной балки применительно к курсовому проекту ( в обозначениях к. Пр. ).
- •2 Вариант: торцевое расположение опорного ребра.
- •Конструкция и расчет узла опирания балки настила (б.Н.) на главную балку (г.Б.)
- •Проектирование монтажного стыка составной балки на высокопрочных болтах.
- •1. Расположение монтажного стыка зависит:
- •2. Варианты расположения стыка.
- •3. Конструкция стыка на высокопрочных болтах.
- •Расчет элементов стыка.
- •5. Расчет фрикционного соединения на высокопрочных болтах.
- •Приложения.
- •20 40 60 80 100 120 140 160 180 220 Гибкость λ
2.3 Конструктивная схема опирания листов настила на балки настила.
Н Н
δ н
ℓн ℓн
Настил приварен к балкам настила сваркой с двух сторон и это делает опоры неподвижными в плоскости настила, что вызывает появление осевой растягивающей силы Н в настиле.
Расстояние между соседними угловыми швами должно быть не менее 50 мм во избежание опасных остаточных напряжений.
2.4 О нагрузке на настил.
Как правило, применяется равномерно-распределенная полезная нагрузка. На монтажных площадках поверх листа укладывают слои из торцевых деревянных брусков для защиты от ударов и распределения случайной сосредоточенной нагрузки.
В расчётной схеме настила рассматривается не всё « полотно » настила, а только полоска шириной 1 см.
О характере нагрузки.
ПРИМЕР:
Р = 2 т/м2 = 2000 кг/м2 = 2000/10000 = 0,2 кг/см2 , что соответствует полезной линейной нагрузке на полосу шириной 1 см, Р = 0,2 кг/см.
2.5.Расчетные схемы балки (полоса шириной 1 см).
Общая схема.
М
В общем случае «балка» испытывает изгиб, растяжение, срез от поперечной силы. Напряжения в настиле от изгиба тем значительнее, чем он толще, чем больше δн, или меньше соотношение: ℓн / δн
Напряжения от растяжения силой «Н» тем больше, чем настил тоньше, чем он ближе к мембране, или «полоска» ближе к гибкой нити, т.е. чем больше соотношение - ℓн / δн .
2.6. Категории стального листового настила по расчётной схеме.
1. ℓн / δн ≤ 50 – толстый настил, растягивающие напряжения от «Н» - незначительны, ими
можно пренебречь, учитывают только влияние изгиба («М»), это
следствие большой нагрузки «q» (глубинные затворы, большая поперечная
нагрузка).
2. ℓн / δн > 300 – тонкий настил, изгиб влияет незначительно , расчет ведут только на
действие осевой силы «Н» - настил только растянут ( в перекрытиях встре-
чаются очень редко - мембраны)
3. 50 < ℓн / δн < 300 – настил средней толщины, занимает промежуточное положение между
расчетными схемами 1-2, балка – мембрана. Учитывается изгиб +
центральное растяжение (наиболее распространённый вид настила),
2.7. Расчётные схемы настилов разной толщины.
1.«толстый» настил.
В местах крепления настила к балкам настила в стальном листе образуется пластические шарниры, поэтому с некоторым запасом опоры можно рассматривать как шарниры.
1 -е предельное состояние.
δн х
Основные расчётные зависимости
МХMAX = ; WХ = ; WХТРЕБ = ; δн ТРЕБ = = 0,87 ;
2 - е. Предельное состояние.
qн
fmax пр
Введем понятие цилиндрической жесткости, которая учитывает влияние соседних «полосок» на «расчетную».
= 2,1 6 , D-цилиндрическая жесткость кгсм2,
fmax=
пр
тот же «толстый» настил, но концы защемлены
пр
qℓ2/12 = Mmax
qℓ2/24
2.8.Настил средней толщины (изгиб+растяжение)
Р асчетная схема fmax < < 300 решающим является расчет на жесткость.
Н Н
Если выполняется условие по жесткости, то
fo прочность (несущая способность) обеспечена.
х у - нормативная нагрузка.
ℓн Уравнение упругой линии в дифференциальной форме:
EI
=
Mx =
M0 -
H
H H`
D
=
M0 -
H
1 см
х
Н
Н
Мх
х
С.П. Тимошенко предложил «инженерную» формулу для упругой линии балки (растяжение+
изгиб). При малых прогибах упругую линию можно описать синусоидой вида:
sin
здесь f0 – наибольший прогиб балки в середине, зависящий только от «q» ,
- наибольший балочный прогиб,
Nкр = - критическая «Эйлерова» сила для гибкого стержня.
ℓн
.
В данной задаче нас интересует только наибольший прогиб в середине балки при х =
х 1 см δн
Момент инерции полоски настила шириной 1 см ;
тогда основная формула принимает вид:
*
Основной критерий по жесткости для настила:
пр = ; где А = 150 (требование СНиП)
; подставив значение IX и fmax в выражение *, получим:
пр
=
*,* , тогда
к
предельная длина настила пр , при которой прогиб достигает предельно допустимой величины:
пр
=
н
, где , qн = ,
, qн = .
Все приведенные зависимости относятся к полоске настила, шириной 1 см.
Последовательность расчёта настила
вычисляем полную нормативную линейную нагрузку qн ;
в зависимости от величины qн по таблице П.2.1.Приложения
принимаем н и по *** находим пр;
окончательно принимаем н так, чтобы н < пр и было бы кратно длине главной балки , ( более подробно этот вопрос рассмотрен далее на численных примерах).
2.9. Расчет сварного шва.
Величина растягивающего осевого усилия “Н” при расчетесварного шва, крепящего настил к балке настила:
кг/см
при А = 150, Е1 = 2,3 6 кг/см2; γf = 1,2.
Н = 302 / δн, где Н – кг/см ; δн – см.
сварка полуавтоматическая в среде защитного газа СО2
сварочная проволока Св 0,8 Г2С. Rfw = 1850 кг/см2 , βf = 0,7
Условие не предельности.
требуемый катет
Н ≤ βf ∙kf ∙Rfw ; сварного шва.
- обычно получается небольшим; поэтому принимаем конструктивно kf ≥ 4 мм
kf < δн