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

В випадкусполучення балок в одному рівні для більшміцноїсталі головної балки С255 (порівняно з С245 балки настилу) нормативні опори становлятьR_yn= 245 МПа і R_un= 370 МПа.

Обчислюємо необхідні коефіцієнти:

К₁= R_un/100=370/100=3,7; К₂= 10R_yn/ R_un =10245/370=6,6.

Згідно з коефіцієнтами К₁= 3,7; К₂= 6,6 приймаємо клас міцності болтів 4.8, для яких розрахунковий опір зрізу R_bs=160 МПа.

Для болтів класів точності В і С залежно від нормативного опору

R_un= 370 МПа приймаємо розрахунковий опір зім’яттю з’єднувальних елементів балок R_bр=450 МПа.

4.Розрахунок стального настилу

В даній курсовій роботі крок балок настилу становить а=100,0 см, розрахункове експлуатаційне навантаження на настил Р_е=30кН/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=14 мм.

5. Розрахунок балки настилу

В курсовій роботі прийнята товщина настилу t=0,014 м,коефіцієнт про-порційності між силою тяжіння і масоюg=9,81 м/с², густина сталі =7,85 т/м³.

Навантаження на балку:

а) характеристичне від ваги настилу

б) розрахункове експлуатаційне від ваги настилу

S_е= S₀ ==1,078 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 Qнаведена 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=240MПа, .

Із сортаменту приймаємо прокатний двотавр №33(дод.1 табл.3 [5]) для якого:W_x=597см³,I_x=9840 см⁴, S_x=339 см³, b_f=140мм, h= 330 мм, t_f=11,2 мм,t_w=7,0мм, A=53,8см².

Обчислюємо площу:

полиці ;

стінки .

Обчислюємо співвідношення .

З табл. 66 [1] для першого типу перерізу залежно від величини A_f/A_W= 0,70 приймаємо коефіцієнт с = 1,100

Оскільки  = 0, то с = с₁ = 1,100

Перевірка балки прийнятого перерізу:

а)на міцність за нормальними напруженнями:

;

б)на міцність за дотичними напруженнями в опорному перерізіпри 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 =31,078·5,5= 170,93кН.

Розрахункове граничне значення зосередженої сили:

F = q₁l₂ = 37,1325,5 = 204,23кН.

Характеристичненавантаження 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=10– 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 поперечнийпереріз балки (б).

Максимальний згинальний момент в балці:

від розрахункового експлуатаційного навантаження:

175,6410²/8=2195,5кНм;

від розрахункового граничного навантаження:

209,4210²/8=2617,75кНм.

Розрахункова гранична поперечна сила в опорному перерізі балки:

Q = ql₁/2= 209,4210/2 =1047,1кН.