2. Усложненный тип балочной клетки.

Исходные данные:

• нормативная (полезная) распределенная нагрузка – = 18 кН/cм²;

• коэффициент надежности по нагрузке:

– γ_f = 1,2 (СНиП 2.01.07-85*) для полезной нагрузки;

– γ_f = 1,05 (СНиП 2.01.07-85*) для собственного веса настила и балки;

• коэффициент надежности по условиям работы – γ_с = 1 (СНиП 2.01.07-85*);

• предельный относительный прогиб настила – [f / ℓ] = 1/250;

• сталь настила и балок – С235.

• расчетное сопротивление стали изгибу: ;

• шаг балок настила – а = 125см;

• толщина настила - t_н = 1,2см;

• шаг вспомогательных балок – b = 300см.

Определим вес 1м² настила с учетом плотности стали ρ = 78,5 кН/м³.

Нормативная нагрузка на балку настила:

Расчетная нагрузка на балку натсила:

Расчетный изгибающий момент (максимальный):

где – длина балки настила.

Требуемый момент сопротивления для поперечного сечения балки с учетом упруго-пластической работы (при ):

Примем по ГОСТ 8239-89 – двутавр №18:

, , = 0,184 кН/м (погонный вес).

Проверим прогиб принятой балки настила с учетом собственного веса.

Нормативная нагрузка

Относительный прогиб балки настила, закрепленный на двух шарнирных опорах под действием равномерно распределенной нагрузки равен:

где: – длина балки настила;

– модуль упругости балки;

- момент инерции.

Проверим прочность принятой балки с учетом собственного веса.

Расчетная нагрузка

Расчетный изгибающий момент

Для двутавра №18:

Прочность по нормальным сечениям с учетом развития пластических деформаций:

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

2. Расчет вспомогательной балки.

Число балок настила – 6.

На вспомогательную балку нагрузка передается в виде сосредоточенных сил, каждая из которых равна удвоенной опорной реакции балки настила.

Нагрузку на вспомогательную балку от балок настила для упрощения расчета считаем равномерно распределенной.

Нормативная нагрузка на вспомогательную балку:

Расчетная нагрузка на вспомогательную балку:

Расчетный изгибающий момент

Требуемый момент сопротивления для поперечного сечения балки с учетом упруго-пластической работы (при ):

Примем по ГОСТ 8239-89 – двутавр №55:

, , = 0,926 кН/м (погонный вес).

Проверим прогиб принятой вспомогательной балки с учетом ее собственного веса.

Нормативная погонная нагрузка:

Относительный прогиб балки настила, закрепленный на двух шарнирных опорах под действием равномерно распределенной нагрузки равен:

где: – длина вспомогательной балки;

– модуль упругости балки;

- момент инерции.

Проверим прочность принятой балки с учетом собственного веса.

Расчетная нагрузка

Расчетный изгибающий момент

Для двутавра №55:

Прочность по нормальным сечениям с учетом развития пластических деформаций:

Принятое сечение вспомогательной балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

Данные расчетов по расходу металла по первому и второму варианту приведем в таблице 1.

Таблица 1

Балочная клетка	Расход стали на 1 кв.м. покрытия,
Нормальная (вариант 1) Усложненная (вариант 2)	1,48 1,4

По расходу металла второй вариант выгоднее.