3.2.1. Расчет настила.

Листы настила крепятся к верхним полкам балок настила при помощи сварки угловыми швами катетом не менее 4 мм. Для удобства сварки ширина листа должна быть на 15-20 мм меньше шага балок настила. При нагрузках, не превышающих 50 кН/ , и относительном прогибе меньше предельного, принимаемого для всех настилов равным [f/l]=1/150, прочность шарнирно закрепленного по краям стального настила всегда будет обеспечена, и его надо рассчитывать только на жесткость (прогиб).

Сбор нагрузок:

Вид нагрузки	qH, кН/	γf	q, кН/
Металлоцементный раствор- 30мм	0,75	1,3	0,975
Гидроизоляция (2 слоя рубероида на мастике)	0,15	1,3	0,13
Теплоизоляция шлакобетоном	0,48	1,3	0,624
Полезная нагрузка	24	1,05	25,2
Итого	25,33		26,929

Рис.6

qН- нормативная нагрузка, γf - коэффициент надежности по нагрузке, q – расчетная нагрузка.

Для определения толщины настила вычисляют отношение пролета настила lн к его толщине по формуле

,

где ;

- нормативная нагрузка на настил;

Е – модуль упругости стали( Е=2,06 кН/см );

v – коэффициент Пуассона.

Выбираем по СНиП II-23-81* сталь под стальной настил (т. 50) группа №3 С235 ГОСТ 27772-88 t =2-20 мм R = 230 МПа l =90 см (расчетная схема на рис.2).

В соответствии с ГОСТ 19903-74* принимаем толщину листа 10 мм.

1. Расчет по металлу шва

• коэффициент глубины провара шва _f = 0,9 (табл. 34^* СНиП II-23-81^*)

• коэффициент условия работы шва _wf = 1 (по п.11.2 СНиП II-23-81^*)

В соответствии с табл. 55 СНиП II-23-81^* принимаем электроды типа Э42 для стали С235.

Расчетное сопротивление металла шва R _wf = 180 МПа (по т.56 СНиП II-23-81^*).

2.Расчет по металлу границы сплавления.

• коэффициент глубины провара шва _z = 1,05 (табл.34 СНиП II-23-81^*)

• коэффициент условия работы шва = 0,45R_un. По т.51^* СНиП II-23-81^*

для стали С245 R_un =360 МПа.R_wz=0.45·360=162 МПа=16,2кН/см².

_wz=1(по п.11.2 СНиП II-23-81^*);

Принимаем требуемый катет шва к=4 мм(в соответствии с табл.38 СНиП II-23-81^*)

3.2.2. Расчет балок настила

Настил непрерывно опирается на полки балок настила, следовательно, балки настила находятся под воздействием равномерно распределенной нагрузки. В качестве расчетной схемы для балки настила принимается однопролетная разрезная балка с пролетом, равным шагу вспомогательных балок

Принимаем сталь С245 ,ГОСТ 27772-88 =240 МПа t=2-20 мм =425см (расчетная схема рис. 3)

Определение удельного веса настила

Сбор нагрузок:

Вид нагрузки	qH, кН/	γf	q, кН/
Металлоцементный раствор- 30мм	0,75	1,3	0,975
Гидроизоляция (2 слоя рубероида на мастике)	0,15	1,3	0,13
Теплоизоляция шлакобетоном	0,48	1,3	0,624
Полезная нагрузка	24	1,05	25,2
Стальной настил t=10 мм	0,785	1,05	0,825
Итого	26,12		27,75

-нормативная нагрузка, - расчетная нагрузка

М аксимальный расчетный изгибающий момент определяется по формуле

По найденному по сортаменту принимаем ближайший больший номер двутаврового профиля. Затем, используя уже действительную характеристику W, определяется фактическое напряжение в балке

По сортаменту принимаем двутавр №18 ГОСТ 8239-89 (I_х=1290см⁴, W_х=143см³, S_х=81.4 см³, b=90 мм, t=8,1 мм, d =5.1 мм, h = 180 мм, m_бн =18,4 кг/м).

Уточним коэффициент с₁=с по табл. 66 СНиП II-23-81^*

А_f=bt=729 мм²;

А_w = (h-2t)d = 835.38мм²

с = 1,08

Фактическое напряжение в балке

233,75 264 - условие прочности выполняется

Перерезывающая сила на опоре:

Q_max = q_бн l_бн  0,5= 27,753,4  0,5 =42,47 кН ;

Проверка касательных напряжений.

;

;

R_S _с = = 153.12 кН/см^2;

5.25<15.312=> условие выполняется.

Проверка жесткости.

;

;

0,0045<0,004=>жесткость балки не обеспечена.

По сортаменту возьмем двутавр №20 ГОСТ 8239-89 (I_х=1840см⁴, W_х=184см³, S_х=104 см³, b=100 мм, t=8,4 мм, d =5.2 мм, h = 200 мм, m_бн =21 кг/м).

0,0032>0,004=>жесткость балки обеспечена.