2. Розрахунок надійності елементів сталевих конструкцій, завантажених постійним та сніговим навантаженням
2.1 Постановка задачі
Необхідно розрахувати надійність (імовірність безвідмовної роботи) кроквяної сталевої балки з покрівлею різної конструкції:
1) покрівля з утеплювачем по залізобетонних панелях;
2) покрівля з утеплювачем по сталевому профільованому настилові;
3) покрівля без утеплювача по сталевому профільованому настилові.
Матеріал
балки – сталь С245 із розрахунковим
опором за межею плинності
МПа,
нормативним опором за межею плинності
МПа.
Проліт балки
м,
крок балок покриття
м.
Місто
будівництва м. Полтава. Період експлуатації
балки –
років.
Будівля є об’єктом масового будівництва.
2.2 Етапи розрахунку
Розрахунок надійності кроквяної балки виконуємо у два етапи.
На першому етапі виконується звичайний детермінований розрахунок за нормами ДБН В.1.2-2:2006 „Навантаження і впливи”3. Результатом цього розрахунку є визначення поперечного перерізу кроквяної балки.
На другому етапі безпосередньо виконується розрахунок надійності балки. У випадку, коли розміри поперечного перерізу відомі, то перший етап звичайно необхідно пропустити.
Перший етап
2.3 Навантаження на металевий елемент
2.3.1 Постійне навантаження
Залежно від заданого складу покрівлі виконуємо збір постійних навантажень на кроквяну балку та знаходимо розрахункове значення постійного навантаження. Розрахунки ведемо у табличній формі (див. табл. 2.1).
Таблиця 2.1
Навантаження від маси покриття
Тип покриття |
Конструкція покриття |
кН/м2 |
|
кН/м2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Т1 |
Захисний шар 15 мм із гравію, втопленого в мастику |
0.4 |
1.3 |
0.52 |
Гідроізоляція з трьох шарів акваізолу |
0.15 |
1.3 |
0.195 |
|
Цементна стяжка 20 мм |
0.4 |
1.3 |
0.52 |
|
Плитний утеплювач щільністю 500 кг/м3 товщиною 160 мм |
0.8 |
1.2 |
0.96 |
|
Пароізоляція із шару руберойду |
0.05 |
1.2 |
0.06 |
|
Залізобетонна панель із важкого бетону із заливкою швів (панель 3×6 м) |
1.6 |
1.1 |
1.76 |
|
Власна вага кроквяної балки |
0.12 |
1.05 |
0.126 |
|
∑ |
3.52 |
– |
4.14 |
|
Т2 |
Шар акваізолу із захисною посипкою |
0.1 |
1.3 |
0.13 |
Гідроізоляція з трьох шарів акваізолу |
0.15 |
1.3 |
0.195 |
|
Плитний утеплювач щільністю 500 кг/м3 товщиною 160мм |
0.8 |
1.2 |
0.96 |
|
Пароізоляція із шару фольгоізолу |
0.05 |
1.2 |
0.06 |
|
Сталевий профільований настил |
0.14 |
1.05 |
0.147 |
|
Суцільні сталеві прогони з прокатних чи холодногнутих профілів прольотом |
0.14 |
1.05 |
0.147 |
|
Власна вага кроквяної балки |
0.12 |
1.05 |
0.126 |
|
∑ |
1.5 |
– |
1.765 |
|
Т3 |
Шар акваізолу із захисною посипкою |
0.1 |
1.3 |
0.13 |
Гідроізоляція з трьох шарів акваізолу |
0.15 |
1.3 |
0.195 |
|
Сталевий профільований настил |
0.14 |
1.05 |
0.147 |
|
Суцільні сталеві прогони з прокатних чи холодногнутих профілів прольотом |
0.14 |
1.05 |
0.147 |
|
Власна вага кроквяної балки |
0.12 |
1.05 |
0.126 |
|
∑ |
0.65 |
– |
0.745 |
,
,Позначення, прийняті в таблиці 2.1:
1) – характеристичне значення постійного навантаження;
2) – коефіцієнт надійності за постійним навантаженням;
3) – розрахункове значення постійного навантаження;