3.2.3. Проектирование и расчет вспомогательной балки.

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
Балки настила №20	0.233	1.05	0.245
Итого	26,35		28

Определим удельный вес балок настила.

Н агрузка с балок настила передаётся на вспомогательные балки в виде сосредоточенных сил.При количестве балок настила 4 и более,можно представить сосредоточенные силы в виде эквивалентной распределенной нагрузки

Сосредоточенная сила на вспомоготельную балку:

Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки вычисляем по формуле:

Требуемый момент сопротивления при с₁ = 1,1:

Рис 9

По сортаменту принимаем двутавр №40 ГОСТ 8239-89 (I_х=19062 см⁴, W_х=953 см⁴, S_х=545 см³, b=155мм, t=13 мм, d =8.3 мм, h=400мм,R=15мм,m_n=57 кг/м).

Проверка прочности

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

А_f=bt=2015 мм²;

А_w = (h-2t)d =3104.2 мм²;

 с = 1,105=>

228.84  264 - условие прочности выполняется

Проверка касательных напряжений.

;

;

R_S _с = = 153.12 кН/см^2;

7,38<15.312=> условие выполняется.

Проверка жесткости.

;

;

0,0027<0,004=>жесткость балки обеспечена

Так как при приложении сосредоточенной нагрузи через полку вспомогательной балки в месте, не укрепленном поперечным ребром, стенка балки должна быть проверена на прочность от местного давления по формуле

,

где F_бн=85,68 - расчетная сосредоточенная нагрузка;

t=1,3 – толщина стенки вспомогательной балки;

l_ef=b+2t_ef =10+2·2,8 =15,6(см)– условная длина распределения нагрузки, где b=10см-ширина полки балки настила;

t_ef =t+r =1,5+1,3=2,8(см)– расстояние от нагруженной грани полки до начала внутреннего закругления стенки, где t=1,3 см; r=1,5см.

;

R_yγ_c=24·1,1=26,4;

6,6226,4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления.

Проверка общей устойчивости балки

- расчет на общую устойчивость не требуется.

3.1.Вариант №3:

Рис10

3.3.1. 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.11

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 =75 см (расчетная схема на рис.2).

В соответствии с ГОСТ 19903-74* принимаем толщину листа 9 мм.