шпоры металлы / 17 19.

19. Металлические настилы балочных клеток. Расчёт стального настила.

В качестве несущего настила чаще всего применяют плоские стальные листы или настил из сборных железобетонных плит.

В качестве металлического настила применяются плоские стальные листы, толщина которых зависит от нагрузки(6-8 мм при нагрузке кН/м²;8-10 мм при кН/м²;10-12 мм при кН/м²;12-14 мм при кН/м²;)

Конструктивная схема

Стальные листы укладываются на балки настила, вдоль их длинны и привариваются к балкам настила угловыми фланговыми швами.

Приварка настила к балкам делает невозможным сближение опор настила при его прогибании под нагрузкой, что вызывает в нем

растягивающие усилия Н, улучшающие работу настила в пролете. Кроме того, приварка защемляет настил, создавая опорные

моменты и снижая моменты в пролете настила под нагрузкой. Однако в запас жесткости защемление обычно не учитывают и принимают опирание настила шарнирно-неподвижным, считая, что в опорном сечении может образоваться пластический шарнир. Рассчитывается настил на прочность и жёсткость. Если величина полезной нагрузки не превышает 50 кН/м², то прочность обеспечена и настил рассчитывается только на жёсткость. Для расчёта на жёсткость вырезается полоска единичной ширины и загружается равномерно распределенной нормативной нагрузкой.

Настил изгибается по цилиндрической поверхности, что приводит к появлению силы растяжения H и прогиба f. Величина H используется для расчета сварных швов прикрепления настила. Расчёт жёсткости состоит в определении прогиба от нормативной нагрузки и сравнении его с допустимым.

,

-балочный прогиб

x-расстояние до места прогиба.

-цилиндрическая жёсткость полоски.

,

-коэф-т Пуассона(для стали);

- допустимая величина прогиба.

;

тогда ,

Эйлерова сила

Таким образом проверяется жёсткость настила если имеются все размеры. Для определения размеров настила определяют оптимальное отношение между пролётом настила и толщиной, при заданном относительном прогибе

;

a=l=(0.6-1.6) м =>t; t=(6-14) мм=>l

Проверка прочности производится по формуле

; ; ;

17. Соединения на болтах, к-рые передают моменты, нормальные и поперечные силы. Проверка прочности. Соединения на болтах, подверженные действию изг. моментов встречаются при соединении балок, рам и т. д. Часто вместе с моментом действует поперечная сила Q и продольная сила N . В соединениях на болтах изг. момент вызывает вращение вокруг точки О, центра тяжести поля болтов.

Распределение усилий в болтах носит прямолинейный характер и прямо пропорционально расстоянию от точки О. Условия равновесия между внешними моментами М и усилиями N_i в болтах приводят к ур-ю:

М=N₁e₁+ N₂e₂+…+N_ne_n (1)

Между усилиями в болтах существует соотношение:

Из последних соотношений получим:

Из соотношения (1) получаем:

Максимальная сила в наиболее на-груженном болте, к-рый находятся на максимальном расстоянии от центра тяжести соединения точки О, будет:

Если в соединении действует только момент М, проверка самого отдаленного болта будет представлена соотношением:

Если это условие не соблюдается, необходимо увеличить число болтов.

Расчет соединений, подверженных действию момента, поперечной и осевой силой. Часто вместе с изг. моментом М действует поперечная сила Q и осевая сила N. В этом случае вычисляем отдельно усилия, вызванные действием момента, - N₁, поперечной силой и осевой силой. Усилие N₁ разложим на составляющие N_1X и N_1y:

(2)

От поперечной силы получаем составляющую по направлению y, равную Q/n. Аналогично от осевой силы получаем составляющую по направлению X, равную N/n. Результирующее усилие в наиболее загруженном болте будет:

Учитывая соотношения (2) и то, что

, получаем

Это усилие не должно превышать минимальную несущую способность N_b,min