39.Особенности работы и расчета стального настила балочной клетки.

Настилы балочных клеток бывают весьма разнообразными в зависи­мости от назначения и конструктивного решения перекрытия. Очень часто поверх несущего настила устраивают защитный настил, который может быть из дерева, асфальта, кирпича и других материалов.

Полезная нагрузка настила перекрытий задается равномерно распре­деленной интенсивностью до 40 кН/м², а предельный относительный про­гиб принимают не более [f/l] ≤ 1/150.

Стальной настил. Простейшая конструкция несущего настила состоит из стального листа, уложенного на балки и приваренного к ним.

Расстояние между балками, поддерживающими настил, опреде­ляется его несущей способностью или жесткостью. Наиболее выгодное решение по расходу материала получается при минимальной толщине настила, так как в двутавровых балках, работающих на изгиб, материал используется лучше, чем в настиле прямоугольного сечения.

Для расчета такого настила мысленно вырежем из него полоску единичной ширины, закрепленную по концам неподвижными шарнирами, и тогда ее прогиб под нагрузкой

, где: - балочный прогиб в середине полоски от поперечной нагрузки q,

ЕI - цилиндрическая жесткость полоски, т. е. изгибная жесткость, когда поперечные

Воспользовавшись уравнениями С. П. Тимошенко и считая относи­тельный прогиб пластинки от нормативной нагрузки [f/l] заданным, А. Л. Телоян получил уравнение для определения отношения наиболь­шего пролета настила к его толщине (l/t) из условия заданного предель­ного прогиба:

где: (l/t) — искомое отношение пролета пластинки к ее толщине;

п₀ = [l/f] — заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу;

q— нормативная нагрузка на настил.

Силу Н, на действие которой надо проверить сварные швы, прикреп­ляющие настил и поддерживающую его конструкцию, можно опреде­лять по приближенной формуле

где: п - коэффициент перегрузки для действующей нагрузки.

Если размеры настила (его толщина tи пролет /) известны, то про­верить его несущую способность и прогиб можно, пользуясь выражени­ями:

40. Подбор и проверка сечений прокатных балок.

Расчет на прочность прокатных балок, изгибаемых в одной из глав­ных плоскостей, производится по изгибающему моменту по формуле

σ = M/W_HT<Rγ

Поэтому требуемый момент сопротивления балки «нетто» можно опре­делить по формуле

W_{нт.треб} = M_maxIRγ

где: R— расчетное сопротивление стали по изгибу;

γ— коэффициент условий работы конструкции.

Выбрав тип профиля балки по требуемому моменту сопротивления, по сортаменту подбирают ближайший больший номер балки. Для раз­резных балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до 580 МПа, находящихся под воздействием статической нагрузки, обеспечен­ных от потери общей устойчивости и ограниченной величине касатель­ных напряжений в одном сечении с наиболее неблагоприятным сочета­нием М и Q, следует использовать упругопластическую работу материа­ла и проверять их прочность по формулам:

при изгибе в одной из главных плоскостей и τ ≤ 0,9 R_cp

σ = M_maxlc₁W_HT≤ Rγ;

при изгибе в двух главных плоскостях и τ ≤ 0,5 R_cp

σ = M_xlc_xW_x.HT + σ = M_ylc_yW_y.HT≤ Rγ

где: М_тах,М_х, M_y— значения изгибающих моментов;

R_cp — расчетное сопротивление срезу (сдвигу);

W_HT ,W_x.HT, W_y.HT— моменты сопротивления сечения нетто относитель­но главных осей;

Подобранное сечение проверяют на прочность от действия касатель­ных напряжений по формуле

τ = Q_maxSIIt_CT где: Q_max— наибольшая поперечная сила на опоре;

S и / — статический момент и момент инерции сечения;

t_CT— толщина стенки балки.При недостаточном закреплении сжатого пояса балки ее общую ус­тойчивость проверяют по формуле

M / φ_бW_c<Rγ

где: W_с — момент сопротивления для сжатого пояса;

γ = 0,95 — коэффициент условий работы при проверке общей устойчивости балок.