2.Конструктивный расчет
Расчет балки настила ведем с учетом пластических деформаций.
Подбор сечения балки
Определим требуемый момент сопротивления:
По
табл. В.5 СП 16.13330.2011
для
стали С345 для фасонного профиля при
толщине
.
По
табл. Е1 СП 16 принимаем в первом
приближении
для двутавра.
По
табл.1 СП 16.13330.2011 принимаем
.
Проверка сечения
Вариант 1. Двутавр с параллельными гранями полок №18Б1
ГОСТ 2602-83.
A = 19,58 см2; Wx = 120,1 cм3; Ix = 1063 см4; Sx = 67,7 см3; h = 17,7 см; bf = 9,1 см; tw = 4,3 мм; tf = 6,5 мм; qnсб = 0,154 кН/м.
Расчетная погонная нагрузка на балку:
Уточняем нагрузку на балку настила с учетом ее собственного веса. Фактическая расчетная погонная нагрузка:
Уточняем изгибающий момент и поперечную силу:
По табл. Е.1 СП.16 уточняем интерполяцией коэффициент сх при фактическом отношении площади полки к площади стенки:
19,58 – 2 * 5,915 = 7,75
см2
Интерполяцией находим коэффициент сх:
Уточняем расчетное сопротивление, определенное по пределу текучести, с учетом толщины полки:
При tf = 6,5 мм Ry = 32 кН/см2
Проверка прочности по нормальным напряжениям:
Прочность по нормальным напряжениям не обеспечена. Следовательно, нужно взять следующий по номеру двутавр. Двутавр с параллельными гранями полок №18Б2 ГОСТ 2602-83: A = 23,95 см2; Wx = 146,3 cм3; Ix = 1317 см4; Sx = 83,2 см3; h = 18 см; bf = 9,1 см; tw = 4,3 мм; tf = 8 мм; qnсб = 0,188 кН/м.
Уточняем изгибающий момент и поперечную силу:
По табл. Е.1 СП.16 уточняем интерполяцией коэффициент сх при фактическом отношении площади полки к площади стенки:
23,95 – 2 * 7,28 = 9,39 см2
Интерполяцией находим коэффициент сх:
Уточняем расчетное сопротивление, определенное по пределу текучести, с учетом толщины полки:
При tf = 8 мм Ry = 32 кН/см2
Проверка прочности по нормальным напряжениям:
Прочность по нормальным напряжениям обеспечена.
Проверка прочности по касательным напряжениям:
Прочность по касательным напряжениям обеспечена.
Проверка жесткости балки или относительного прогиба.
Прогиб балки:
При l
= 3,7 м по табл. 19 [2] предельный прогиб,
определяемый интерполяцией, равен
Жесткость балки обеспечена.
Общую устойчивость балки настила согласно [1, п. 5.16* (а)] проверять не требуется, т.к. она обеспечивается сплошным жестким настилом, непрерывно опирающимся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанным сварными швами.
Проверки местной устойчивости стенки и сжатого пояса прокатной балки настила не требуются, т.к. они обеспечиваются их толщинами, принятыми из условий проката.
Вариант 2. Двутавр широкополочный с параллельными гранями полок № 23Ш1 по ГОСТ 26020-83.
A = 39,01 см2; Wx = 277,3 cм3; Ix = 2690 см4; Sx = 154,3 см3; h = 19,4 см; bf = 15 см; tw = 6 мм; tf = 9 мм; qnсб = 0,306 кН/м.
Расчетная погонная нагрузка на балку:
Уточняем нагрузки
и усилия на балку настила с учетом ее
собственного веса.
Фактическая расчетная погонная нагрузка:
Уточняем изгибающий момент и поперечную силу:
По табл. Е.1 СП.16 уточняем интерполяцией коэффициент сх при фактическом отношении площади полки к площади стенки:
39,01 – 2 х 13,5 = 12,01 см2
Интерполяцией находим коэффициент Сх=1,128
Уточняем расчетное сопротивление, определенное по пределу текучести, с учетом толщины полки:
При tf = 9 мм Ry = 32 кН/см2
Проверка прочности по нормальным напряжениям:
Прочность по нормальным напряжениям обеспечена.
Проверка прочности по касательным напряжениям:
Прочность по касательным напряжениям обеспечена.
Проверка жесткости балки (по нормативным нагрузкам).
Прогиб балки:
При l = 3,7 м по табл. 19 [2] предельный прогиб, определяемый интерполяцией, равен
Жесткость балки обеспечена.
Общую устойчивость балки настила согласно [1, п. 5.16* (а)] проверять не требуется, т.к. она обеспечивается сплошным жестким настилом, непрерывно опирающимся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанным сварными швами.
Проверки местной устойчивости стенки и сжатого пояса прокатной балки настила не требуются, т.к. они обеспечиваются их толщинами, принятыми из условий проката.