1.3. Настили

Сталеві настили робочих площадок дуже різноманітні і, залежно від умов експлуатації, бувають знімні та незнімні. Розрахункову схему приймають відповідно до характеру роботи настилу залежно від його жорсткості, способу з’єднання з балками (знімний чи незнімний), співвідношення розмірів у плані, інших особливостей. Слід розрізняти довгу пластину, коли відношення більшої сторони до меншої більше двох () і коротку пластину, коли це відношення не перевищує двох (), (рис. 1.4,а). В балкових клітках співвідношення розмірів таке, що настил, здебільшого, належить до довгих пластин, у яких вигин вздовж більшої сторони несуттєвий для напруженого стану і при розрахунках не враховується. Сталеві знімні настили вільно опираються на балки, а незнімні приварюються до них кутовими швами (рис. 1.4, б).

Рис. 1.4. До розрахунку сталевого настилу:

а – схема пластинки; б – розрахункові параметри настилу; в – розрахункова схема настилу змінного; г – те саме гнучкого із затиснутими краями; е – те саме гнучкого з шарнірно затисненими краями; д – допустиме навантаження гнучкої пластинки із затисненими краями за умови досягнення граничного прогину; є – зусилля в зварних швах

У досить жорстких знімних настилах, для яких характерне відношення , прогини при реальних навантаженнях не перевищують їхню товщину (або висоту перерізу в наскрізних настилах). Такі настили працюють тільки на згин без розпору вздовж короткого боку подібно до балки на двох шарнірних опорах (рис. 1.4,в), а їхній граничний стан визначається умовами деформативності. Тому товщина настилу визначається, здебільшого, з умов досягнення відносного граничного прогину (f/l)_u від експлуатаційного навантаження :

,

де – циліндрична жорсткість пластини; – коефіцієнт Пуассона (для сталі).

Тут розглядається смуга пластини, ширина якої дорівнює одиниці, звідки мінімальна товщина сталевого суцільного настилу

. (1.1)

Наведені на рис. 1.4,д формули і графік залежності граничного відношення прольоту настилу до товщинивід навантаженняза умови досягнення найбільшого допустимого прогину дозволяють розв’язувати задачі розрахунку настилу, основна з яких полягає в такому: при заданих, , і знайти товщину настилу , якщо його проліт встановлений за компонування балкової клітки. Точніше кажучи, проліт настилуменший від кроку балок настилуна ширину полиці балки настилу, але на стадії розрахунку настилу зручно прийняти, а потім, за потреби, уточнити.

Гнучкий настил прикріплюють до підтримуючих балок за допомогою зварних кутових швів, які повинні бути розраховані з урахуванням усіх складових напруженого стану пластини, тобто розпору і згинального моменту на опорі:

; .

Для спрощення інколи приймають, що настил шарнірно з'єднується з балками і вигинається при цьому за циліндричною поверхнею (рис. 1.4, є). В цьому випадку можна знайти граничне відношення прольоту настилу до товщини , що відповідає заданому граничному відносному прогину:

. (1.2)

При цьому значення розпору , на сприйняття якого слід перевірити зварні шви, можна обчислити за наближеною формулою

. (1.3)