2.2. Статичний розрахунок балки настилу.

Визначаємо розрахунковий проліт крайньої балки настилу. Балка на стіну спирається на монолітну опорну подушку, а на головну балку – через опорне ребро в одному рівні з поясом головної балки. Ширину поясів головної балки попередньо приймаємо рівною 1/30–1/50 її прольоту, тобто b_mb = 0,033l_mb =0,033×6900 = 227,7 ≈ 228 мм. Вирішення балки настилу показано на рис

Схема обпирання крайньої балки настилу на головну балку в одному рівні з головною

Розрахунковий проліт крайньої балки настилу, якщо прив’язка стін а = 200 мм, глибина закладання опорної подушки в стіну c_sb = 250 мм, орієнтовна ширина головної балки

b_mb = 227,7 мм:

l_ef = l_sb – а– 0,5 c_sb – 0,25 b_mb = 6900–200 + 0,5×250 – 0,25×228 = 6768 мм = 6,77 м

Погонне розрахункове граничне навантаження, якщо крок балок настилу а_sb = 1,38 м, а поверхневе рівномірно розподілене навантаження = 9 кН/м²:

q = а_sb = 13,716×1,38 = 18,93 кН/м

Розрахункові зусилля:

• максимальний момент від розрахункового граничного навантаження:

кНм,

• максимальна поперечна сила:

Розрахункова схема балки настилу та епюри моментів і поперечних сил

2.3. Підбір перерізу балки настилу з умови міцності та з урахуванням пружно- пластичної роботи сталі

Для двотаврових і швелерних профілів попередньо задаємося коефіцієнтом с_х.=1,10, який враховує пружно-пластичну роботу сталі. Тоді необхідний момент опору перерізу, якщо будинок ІІ класу відповідальності(γ_n=0,95 ), а коефіцієнт γ_c=1 , який враховує умови експлуатації конструкції (табл. 6 норм [1] ):

382,29см²,

де R_y=245 МПа для сталі класу С235 (табл. 51 СНіП ІІ-23-81* ).

З а ГОСТ 8239-89 підбираємо двотаврову балку №27 з наступними характеристиками:

371 см³ , 5010 см⁴,

6 мм. 9,8 мм,

125мм. h = 270мм.

Маса погонного метра m = 31,50 кг/м.

Обчислюємо співвідношення площ полички і стінки підібраного профілю:

За табл. 66 норм [1] для двотаврового профілю, якщо А_f /А_w= 0,82, обчислюємо за інтерполяцією коефіцієнт с_х:

Перевіримо нормальні напруження в перерізі балки настилу:

25,47 кН/см² = 254,7 МПа

Оцінимо економічність підібраного перерізу:

-2,9% 5%

Профіль задовільняє умову екномічності, тому остаточно приймаємо двотавр №27

2.4. Розрахунок балки настилу за іі-ю групою граничних станів: розрахунок прогинів.

Прогини балок обмежуються естетико-психологічними вимогами. Згідно з ДСТУ Б В.1.2-3:2006 (табл. 1) для обчислення прогинів навантаження слід приймати постійні та тривалі змінні.

Розрахункове експлуатаційне навантаження на балку настилу, якщо γ_fe=1 , крок балок настилу а_sb = 1,38 м :

• поверхневе

11,64кН/м²,

• лінійне, погонне

16,06 кН/м

Максимальний момент від розрахункового експлуатаційного навантаження:

92 кНм

Кривина при цьому, якщо модуль пружності сталі Е =2,06×10⁵ МПа:

=

Прогин посередині балки, якщо коефіцієнт s=

За табл. 1.2 (ДСТУ Б В.1.2-3:2006) граничний прогин

см.

Перевіряємо умову забезпечення жорсткості балки настилу:

Умова 3,39 см не виконується, жорсткість не забезпечується.

Висновок: приймаємо балку настилу із прокатного двотавра №30 за ГОСТ 8239-89, яка відповідає вимогам І-ої та ІІ-ої груп граничних станів.