1709

Зная значение qн и no можно определить предельное отношение lн по tн

выше приведенной формуле, а также по рис. 7 или табл. 1. Принимая затем по сортаменту листовой стали толщину настила tн из предельного отно-

шения lн определяем расчетный пролет настила lн. tн

Рис. 7. График для определения отношения lн/tн в зависимости от qн и n0

Обычно плоский настил для производственных зданий принимают толщиной tн= 6-14 мм.

Распор N (усилие в сварных швах, которыми настил приваривается к балкам) определяется по формуле

где f – коэффициент надежности по нагрузке согласно [7, табл. 2].

11

Таблица 1

12

Если толщина настила tн и его пролет lн известны, то его прогиб можно найти по формуле

Прочность настила проверяется из условия восприятия им распора

условия работы конструкции, принимаемый по [6, табл. 6*].

ПРИМЕР 1. Требуется определить размеры несущего настила и рассчитать прикрепление его к балкам настила при следующих исходных данных: временная, равномерно распределенная нагрузка q’ = 220 гН/м2 =

=0,022 МПа; коэффициент надежности по нагрузке f 2 =1,2; предельный

по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением по пределу текучести

Ry=230МПа, согласно [6, табл. 51*]. Настил приварен к балкам настила электродами типа Э42 с Rwf=180 МПа [6, табл. 56].

Определяем размеры настила по формуле

Здесь Е – модуль упругости стали (для стали С235 E=2,06 105 МПа); =0,3, – коэффициент Пуассона согласно [6, табл. 63].

13

Принимаем tн= 9 мм и находим lн=148tн=148 0,9=133 см.

Можно принять пролет настила равным lн=133 см и найти его толщину tн 148lн 148133 0,89 см. Согласно ГОСТ 19903-74*, принимаем лист тол-

щиной tн=9 мм и шириной b =1250 мм. С учетом размещения сварных швов пролет настила принимаем до 130 см.

Распор N (рис. 8), по которому рассчитываются сварные швы, прикрепляющие настил к балкам, определяем по формуле

Рис. 8. Расчетная схема настила

Расчетный катет углового шва, прикрепляющего настил к балкам, из условия прочности его на срез составит:

– по металлу шва

– по металлу границы сплавления

где f =0,7 и z =1,0 – коэффициенты (принимаются по [6, табл. 34*]); lw=1 см – расчетная длина сварного углового шва; Rwz= 0,45 Run = 0,45 360 = =162 МПа – расчетное сопротивление углового шва сдвигу (срезу) по металлу границы сплавления, согласно [6, табл. 3]; wf=1 и wz=1 – коэф-

14

фициенты условия работы шва (см. [6, п.11.2]); с=1,0 – коэффициенты условия работы конструкции, согласно [6, табл. 7].

Принимаем катет шва kf=5 мм не менее минимально допустимого [6,

табл. 38*].

Толщину настила tн и шаг балок настила (пролет настила lн) можно определить по графику рис. 7 или табл. 1.

мера, при нагрузке qн=220гН/м2=0,022МПа и предельном относительном

lн =148,16). tн

15

3. БАЛКИ НАСТИЛА И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ БАЛКИ

Балки настила и вспомогательные балки, проектируемые, как правило, из прокатных двутавров, обычно представляют собой разрезные однопролетные балки на двух опорах.

Опирание балок настила на вспомогательные чаще производят поэтажно. Сопряжение вспомогательных балок с главными осуществляется поэтажно или на одном уровне примыканием к ребрам жесткости (см. рис.4).

Номер прокатного двутавра определяют по требуемому моменту сопротивления:

Wтр M ,

c1Ry c

где с1 – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций в материале и определяемый по [6, формулы (42) и (43)].

Исходя из условия f fu по [8, форм. (25)] определяем требуемый момент инерции для балки на которую действует погонная равномернораспределенная нагрузка:

где fu – предельный прогиб балки, устанавливаемый по [8].

В зависимости от Wтр и Iтр по ГОСТ 8239-89 или ГОСТ 26020-83 подбирают требуемый номер двутавра.

Проверку прочности принятого сечения балок производят по формуле:

M 1.

с1WRy c

Если учет развития пластических деформаций невозможен [6, п. 5.18], то требуемый момент сопротивления прокатного двутавра определяют по формуле

Wтр RM ,

y c

апроверку прочности производят по вышеприведенной формуле при c1=1.

Внеобходимых случаях [6, п. 5.15] производится проверка общей устойчивости балок по формуле:

M 1,

bWc Ry c

где b – коэффициент, учитывающий возможность потери общей устойчивости балки, определяемый по прил. 7 СНиП II-23-81* [6]; Wс – момент сопротивления балки для сжатого пояса.

16

фициент надежности по нагрузке f2=1,2; материал балок – сталь С245 по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением по пределу текучести при толщине фасона 2-20 мм [6, табл. 51*] Ry=240 МПа; предельный относи-

тельный прогиб для балок flu 2001 , согласно [8, табл. 19].

Рис. 11. Расчетная схема балки настила

Расчетная погонная нагрузка на балку настила: q=342,4 0,95 1,2=390,3 гН/м,

где qн1 – вес 1 м2 стального настила толщиной 12 мм, qн1=tн=78,5 0,012= 0,942 кН/м2;

здесь =7850 кг/м3=78,5кН/м3 – плотность стали; b = 1,2 м; n = 0,95.

Расчетный изгибающий момент:

18

Требуемый момент сопротивления:

где с1=1,1 [6, прил. 5, табл. 66]; с=1 – коэффициент условия работы конструкции, согласно [6, прил. 6, табл. 6*].

Определяем требуемый момент инерции балки:

По ГОСТ 8239-89* подбираем двутавр №33 с Wx=597см3, Ix=9840 см4 и

массой qв=42,2 кг/м = 4,22 гН/м.

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

ПРИМЕР 3. Требуется запроектировать конструкцию балочной площадки с металлическим настилом и размером ячейки 12 6 м (главные балки в этом примере не рассматриваются) для объекта I класса ответственности с n=1 при следующих исходных данных: временная, равномерно распределенная нагрузка qн2=250 гН/м2; коэффициент надежности по нагрузке f2=1,2; материал – сталь марки ВСт3сп5-1 (С255 по ГОСТ 27772-88)

Рассмотрим три варианта компоновки балочных конструкций: первые два – при нормальном типе балочной площадки (рис.12); третий вариант – при усложненном типе (рис. 13).

Первый вариант

Расчет настила. Возможное отношение (см. рис. 12) пролета настила к

Принявтолщинунастилаtн=9 мм, находимегопролет, lн=0,9 134=120,6 см.

19

Рис. 12. Компоновка нормального типа балочной площадки

20