2.1 Нормальный тип балочной клетки
В нормальной балочной клетке нагрузка с настила передается на балки настила,
которые в свою очередь передают ее не главные балки.
Балки
настила принимаем прокатными и располагаем
с шагом
“
”.
Так
как количество балок настила равняется
то
Принимаем
по таблице
.
Определение нагрузки на балки настила
Погонная нормативная нагрузка на балки настила:
Погонная расчетная нагрузка:
где
-
собственный вес настила в
;
-коэффициент
надежности по нагрузке от веса настила;
-шаг балок настила;
-
коэффициент, учитывающий собственный
вес балок настила.
Собственный вес настила равен:
где
- плотность железобетонного настила;
-толщина
настила в метрах.
Определяем погонную нормативную нагрузку на балки настила:
Полная расчетная нагрузка на балки настила:
Подбор балок настила
Вычисление максимального изгибающего момента:
Вычисление максимальной поперечной силы:
Определение требуемого момента сопротивления сечения:
где
-
коэффициент, учитывающий развитие
пластических деформаций,
принятый предварительно.
Предварительно принимаем:
-расчетное
сопротивление фасонного проката толщиной
от
10 до 20 мм для стали
,
принятый по таблице 51*
СНиП II.23-81*.
По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение (ближайший
номер
профиля) у которого
.
Выбираем двутавр 50Б1 у которого
Проверка прочности балки настила по нормальным напряжениям
прочность обеспечена.
Вычисление недонапряжения:
Экономичность сечения балки оценивается недонапряжением, которое не должно
превышать 10%.
сечение запроектировано экономично.
Проверку прочности по касательным напряжениям в прокатных балках обычно не
делают, так как она легко удовлетворяется из-за относительного большой
толщины стенок двутавров.
Проверка жесткости балок настила (по погонной нормативной нагрузке)
где
- погонная
нормативная нагрузка на балку настила;
-
пролет балки настила;
-
момент инерции сечения балки настила;
-
предельный относительный прогиб балок
нстила.
следовательно жесткость обеспечена.
Определение технико-экономического показателя балочной клетки
Определяем
примерную стоимость
балочной клетки:
где
-
стоимость
железобетонного настила;
-
стоимость балок настила,
приведенная к балочной клетки ;
2.2 Усложненный тип балочной клетки
В усложненной балочной клетке нагрузка на главные балки передается со
вспомогательных
балок, которые располагаются с шагом
.
Количество вспомогательных балок принимается четным.
Определение
шага второстепенных балок “
”:
так
как количество вспомогательных балок
равняется
то
Определение шага балок настила “ ”:
так
как количество балок настила равняется
то
Принимаем
по таблице
.
Определение нагрузки на балки настила
Погонная нормативная равномерно-распределенная нагрузка:
Погонная расчетная равномерно распределенная нагрузка:
Собственный вес настила равен:
Подбор балок настила
Вычисление максимального изгибающего момента:
Вычисление максимальной поперечной силы:
Определения требуемого момента сопротивления сечения:
По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение (ближайший
номер профиля) у которого .
Выбираем двутавр 23Б1 у которого
.
принимаем
Проверка прочности балки настила по нормальным напряжениям
прочность обеспечена.
Вычисление недонапряжения:
сечение запроектировано экономично.
Проверку прочности по касательным напряжениям в прокатных балках обычно не
делают, так как она легко удовлетворяется из-за относительного большой
толщины стенок двутавров.
Проверка жесткости балок настила (по погонной нормативной нагрузке)
Проверка жесткости настила
где
- погонная нормативная нагрузка на балку
настила;
жесткость обеспечена.
Определение нагрузки на второстепенные балки
Погонная нормативная нагрузка на балки настила
Погонная расчетная нагрузка
-
коэффициент надежности по нагрузке для
собственного веса балок.
Проектирование вспомогательной балки
Вычисление максимального изгибающего момента:
Вычисление максимальной поперечной силы:
Определения требуемого момента сопротивления сечения:
По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение (ближайший
номер профиля) у которого .
Выбираем двутавр 50Б1 у которого
принимаем
Проверка прочности вспомогательной балки по нормальным напряжениям
прочность обеспечена
Вычисление недонапряжения:
Проверку прочности по касательным напряжениям в прокатных балках обычно не
делают, так как она легко удовлетворяется из-за относительного большой
толщины стенок двутавров.
Проверка жесткости вспомогательных балок (по погонной нормативной нагрузке)
Проверка жесткости настила
где
-погонная
нормативная нагрузка на балку настила;
жесткость обеспечена
Проверка общей устойчивости вспомогательных балок в
середине пролета в зоне действия максимального изгибающего момента.
Сжатый пояс ВБ закреплен от перемещений балками настила, поэтому за
расчетную
длину
следует
принимать расстояние между балками
настила “
”.
Устойчивость вспомогательных балок будет обеспечена и ее не требуется
проверять, если
Предельное значение установлено в таблице 8* СНиП II-23-81*
-соответственно
ширина и толщина сжатого пояса ВБ;
-расстояние
между осями поясных листов;
-
для сечений балок работающих упруго;
Формула применима при выполнении условий
условие выполняется.
условие выполняется.
Определение технико-экономического показателя балочной клетки.
Определяем
примерную стоимость
балочной клетки усложненного типа:
где
-
стоимость
железобетонного настила;
-
стоимость балок настила,
приведенная к балочной клетки;
-
стоимость вспомогательных балок,
приведенная к балдочной клетки.
2.3 Сравнение вариантов и выбор типа балочной клетки:
1.Нормальный тип балочной клетки:
2.Усложненный тип балочной клетки:
Выбираем нормальный тип балочной клетки, так как он дешевле, более экономичнее
по расходу стали и проще в изготовлении и монтаже.