3.4. Монтажні болти для з’єднання балок настилу з головними балками

За поверхового сполучення балок монтажні болти не розраховують, а приймають конструктивно діаметром 20 мм і мінімального класу міцності 4.6.

4.Розрахунок стального настилу

В даній курсовій роботі крок балок настилу становить а=80,0 см, розрахунко- ве експлуатаційне навантаження на настил Р_е=33 кН/м², відношення прольоту настилу до граничного прогину приймаємо n₀= =150.

З табл. 63 [1] приймаємо модуль пружності прокатної сталі Е=2,0610⁵ МПа та коефіцієнт Пуассона  = 0,3 прокатної сталі і визначаємо параметр:

Е₁=Е/(1-²)= 2,0610⁵ / (1-0,3²)=2,2610⁵ МПа.

Обчислюємо товщину настилу:

Приймаємо t=11 мм.

5. Розрахунок балки настилу

В курсовій роботі прийнята товщина настилу t=0,011 м, коефіцієнт про- порційності між силою тяжіння і масою g=9,81Н/кг, густина сталі =7,85 т/м³.

Навантаження на балку:

а) характеристичне від ваги настилу

,

б) розрахункове експлуатаційне від ваги настилу

S_е= S₀ =0,847·1=0,847 кН/м²,

де

в) розрахункове експлуатаційно-погонне навантаження на балку настилу:

;

в) розрахункове граничне погонне навантаження на балку настилу:

.

Розрахункова схема балки настилу з епюрами М та Q наведена на рис.2, а.

Найбільші згинальні моменти і поперечна сила в балці:

• від розрахункового експлуатаційного навантаження:

;

• від розрахункового граничного навантаження:

,

Рис. 2 Розрахункова схема балки настилу з епюрами Q, M.

Балку настилу розраховуємо з урахуванням розвитку пружно-пластичних деформацій.

, R_y=240 MПа, .

Із сортаменту приймаємо прокатний двотавр №40 (дод.1 табл.3 [5]) для якого:

W_x=953см³, I_x=19062 см⁴, S_x=545 см³, b_f=155мм, h= 400 мм, t_f=13 мм, t_w=8,3мм, A=72,6 см².

Обчислюємо площу:

полиці ;

стінки .

Обчислюємо співвідношення .

З табл. 66 [1] для першого типу перерізу залежно від величини A_f/A_W= 0,62 приймаємо коефіцієнт с = 1,108

Оскільки  = 0, то с = с₁ = 1,108

Перевірка балки прийнятого перерізу:

а) на міцність за нормальними напруженнями:

;

б) на міцність за дотичними напруженнями в опорному перерізі при поверхо- вому сполученні балок:

в) на прогин:

.

6. Розрахунок головної балки

Головну балку проектуємо у вигляді складеного зварного двотавра (рис. 3,б ).

6.1 Збір навантажень та визначення розрахункових зусиль.

Навантаження на головну балку складаються з зосереджених сил F що передаються від балок настилу і рівномірно розподіленого навантаження q_const яке обумовлене вагою балки.

Розрахункове експлуатаційне значення зосередженої сили:

F_е= q_1еl₂ =27,078·7,2 = 194,96кН.

Розрахункове граничне значення зосередженої сили:

F = q₁l₂ = 32,39 7,2 = 233,21 кН.

Характеристичне навантаження від ваги балки орієнтовно приймаємо

q_const,n=3 кН/м з коефіцієнтами надійності за граничним розрахунковим наванта- женням _fm=1,05 і за експлуатаційним навантаженням _е=1,0.

Реальне навантаження на балку замінюємо еквівалентним рівномірно розподіленим по прольоту:

розрахункове експлуатаційне значення еквівалентного навантаження:

кН/м;

розрахункове граничне значення еквівалентного навантаження:

кН/м,

де n=16 – число балок настилу, що опираються на головну балку.

Розрахункова схема головної балки з епюрами Q і М показана на рис. 3, а.

Рис. 3. Розрахункова схема головної балки з епюрами Q і М (а) та поперечний переріз балки (б).

Максимальний згинальний момент в балці:

від розрахункового експлуатаційного навантаження:

247,6512,8²/8=5071,87 кНм;

від розрахункового граничного навантаження:

295,8012,8²/8=6057,98 кНм.

Розрахункова гранична поперечна сила в опорному перерізі балки:

Q = ql₁/2= 295,8012,8/2 = 1893,12 кН.