Расчетная часть

1. Компоновка балочной ячейки сводится к определению шага балок настила.

При настиле висячем шаг а=0.4;0.5;0.6 м, для укрепленного ребрами настила шаг а= от 0.6м до

1.6 м

2. Расчет прокатной балки настила

2. 1. Сбор нагрузок

Толщину стального настила принимают согласно табл. 1 в зависимости от суммарной (постоянной и временной) нормативной нагрузки на настил.

Таблица 1

№ п.п.	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2		Расчетная нагрузка, кН/м2
1	Постоянная: Кирпич t=120 мм, γ=1800 кг/м3 Цементная стяжка t=20 мм, γ=1600 кг/м3 Настил γ=7850 кг/м3 Собственный вес балок (50кг/м2 )
	итого	=		=
2	Временная нагрузка	Рн		Р

Определить погонные нагрузки на балки настила с учетом коэффициента надежности по назначению _n, приняв его равным 0.95. собственный вес балок настила задать в пределах 0.3 ÷ 0.5 кН/м

2.2. Составление расчетной схемы

q – расчетная погонная нагрузка на балку настила.

,где – суммарная нагрузка на 1м².

2.2.1.Определение погонной нагрузки.

- Определение нормативной нагрузки

, [кН/м],

= суммарная нормативная постоянная нагрузка

Р^н - временная нормативная нагрузка

а= шаг балок настила

где – коэффициент надежности по назначению, в проекте принять .

- Определение расчетной нагрузки.

, [кН/м].

= суммарная расчетная постоянная нагрузка

Р - временная расчетная нагрузка

а= шаг балок настила

2.1.2.Определение усилий.

- Максимальный изгибающий момент:

расчетный:

кНм;

Максимальная поперечная сила (расчетная):

кН.

2.3.Предварительный подбор сечения балки.

Предварительный подбор сечения прокатных балок производят, как правило, из условия прочности. СНиП II–23–81* «Стальные конструкции» допускает два варианта расчета изгибаемых элементов – с учетом только упругой работы материала и с учетом развития пластических деформаций.

Материал балки работает в упругой зоне (развитие пластических деформаций не допускается).

Условие прочности:

;

где =1.1 коэффициент условий работы для прокатных балок.

Определяем требуемый момент сопротивления:

;

по сортаменту подбираем прокатное сечение в виде двутавра с .

4. Проверка подобранного сечения.

Проверки по предельным состояниям I группы (проверки прочности).

Проверка прочности по нормальным напряжениям.

в случае работы материала в упругой зоне:

.

Перенапряжение не допускается.

Недонапряжение допускается до 30%.

Проверка прочности по касательным напряжениям.

, где

, , – геометрические характеристики сечения, принимаются по сортаменту.

– расчетное сопротивление срезу, .

Проверка прочности по местным напряжениям.

Эта проверка производится в случае верхнего опирания на прокатную балку другой балки, например, в балочной клетке усложненного типа.

– местные напряжения.

Условие прочности:

;

где , так как угол α = 45º

– толщина стенки двутавра.

Проверка общей устойчивости балки.

Состояние балки, при котором она теряет свое первоначальное положение, прямолинейная ось верхнего сжатого пояса превращается в криволинейную, сечение закручивается, носит название потери общей устойчивости.

Производится из условия где – коэффициент, уменьшающий расчетное сопротивление при потере общей устойчивости балки, принимается по СНиП II–23–81*.

Случаи, когда общая устойчивость балки обеспечена, и проверка не требуется:

Проверка местной устойчивости элементов сечения балки.

Проверки по предельным состояниям II группы.

Проверка предельно допустимого прогиба (проверка жесткости):

,

где Е – модуль упругости первого рода стали, .