Граничні значення вертикальних прогинів

Елементи конструкцій	Вимоги	Вертикальні граничні прогини	Наванта-ження для визначення прогинів
Балки кранових колій, під опорні і підвісні крани, керовані: – з підлоги, в тому числі тельфери (талі) – з кабіни, при роботі за режимами груп 1К – 6К 7К 8К	Технологіч-ні	l / 250 l / 400 l / 500 l / 600	Від одного крана
	Технологіч-ні та фізіологічні

Закінчення табл. 1.7

Елементи конструкцій	Вимоги	Вертикальні граничні прогини	Наванта-ження для визначення прогинів
Балки, ферми, ригелі, прогони, плити, настили (в тому числі поперечні ребра плит і настилів): покриттів і перекриттів, відкритих для огляду, при прольоті ,м: l = 3 l = 6 l = 24 (12) l ≥ 36 (24) покриттів і перекриттів за наявності тельферів (талей), підвісних кранів, керованих: – з підлоги – з кабіни	Естетико- психологічні Технологіч-ні Фізіологічні	l / 150 l / 200 l / 250 l / 300 l / 300 або / 150 (менше з двох) l / 400 або / 200 (менше з двох)	Постійні та тимчасові тривалі Тимчасові з урахуван-ням наван-таження від одного кра-на на одній колії Від одного крана чи тельфера на одній колії

Примітки: 1) – крок балок або ферм, до яких прикріплені підвісні кранові колії; 2) значення в дужках слід приймати для висоти приміщень до 6 м включно.

На практиці замість абсолютного значення прогину зручно обчислювати відносний прогин f/l і порівнювати з граничним відносним прогином (f/l)_u, де – розрахунковий проліт елемента конструкції.

У разі рівномірно розподіленого навантаження чи за значною кількості (більше чотирьох) однакових зосереджених сил перевірку для однопролітної балки, що вільно лежить на двох опорах, виконують за формулою

, (1.38)

де– максимальний момент у балці від експлуатаційного навантаження.

У разі нерозрізних балок зі сталим перерізом перевірку жорсткості окремих прольотів при дії рівномірно розподіленого навантаження можна виконати за наближеною формулою

, (1.39)

де та– згинальні моменти від розрахункових експлуатаційних навантажень відповідно на лівій і правій опорах прольоту, що розглядається;– відносний прогин шарнірно обпертої розрізної балки прольотом, визначений за (1.38).

1.6. Підбір перерізу прокатних балок

Підбір перерізу балки з прокатних або гнутих профілів полягає, перш за все, у визначенні необхідних геометричних характеристик перерізу, які відповідають умовам забезпечення міцності та жорсткості балки, і знаходженні за сортаментом відповідного номера профілю.

З умов забезпечення міцності необхідний мінімальний момент опору перерізу нетто при плоскому згині визначають, виходячи з (1.14):

(1.40)

де – згинальний момент у балці від розрахункових граничних навантажень.

Коефіцієнт , що враховує розвиток пластичних деформацій, під час розрахунку балки в межах пружних деформацій сталі приймають таким, що дорівнює одиниці, а коефіцієнт– за дод. 1., табл. Д.1.2. Якщо розрахунок балки виконують з урахуванням обмежених пластичних деформацій, то на стадії підбору перерізу для двотаврів приймаютьпрофілю.

Необхідний момент інерції перерізу визначають з умови забезпечення жорсткості балки в припущенні пружної роботи сталі в усіх випадках. Це пояснюється тим, що розрахунок за жорсткістю завжди ведеться від експлуатаційного навантаження, яке менше від граничного, і тому пластичні деформації не розвиваються. Для розрізних балок при рівномірно розподіленому навантаженні чи близькому до нього з (1.38) можна знайти

, (1.41)

де (l/f)_u – величина, обернена до граничного відносного прогину, який приймають за даними табл. 1.7. Виходячи з необхідних (обчислених) значень геометричних характеристик за сортаментом, встановлюють номер профілю та перевіряють підібраний переріз на відповідність усім вимогам.

Місцева стійкість полиць і стінок прокатних профілів, що працюють на згин, завжди забезпечена відповідним співвідношенням розмірів і може не перевірятися, а в гнутих профілях елементи перерізу підлягають перевірці на місцеву стійкість.

Приклад 1

Законструювати та розрахувати конструкцію балкової клітки робочої площадки з розмірами комірки 12х6 м і сталевим настилом. Схема розміщення балок нормального типу. Балкова клітка обпирається на колони, крок яких у поздовжньому напрямку 12 м, а в поперечному – 6 м. Район будівництва – ІІ₅ (розрахункова температура ). Тимчасове технологічне характеристичне навантаження, рівномірно розподілене по площі, становить 24 кПа (24 кН/м²), коефіцієнт надійності за граничним навантаженням . Матеріал настилу – сталь С235, матеріал балок – сталь С255. За ступенем відповідальності споруда належить до ІІ-го класу, тому коефіцієнт надійності за призначенням. На сталевому настилі влаштована конструкція підлоги, яка складається з асфальтобетону товщиною 30 мм і підстильного шару бетону товщиною 100 мм. Відмітка підлоги площадки +8,0 м, відмітка габариту під перекриттям +6,0 м. Граничний прогин для настилу, для балок. На рис. 1.12,а наведена нормальна схема розміщення балок робочої площадки та, як альтернативна, ускладнена схема (рис.1.12,б) для самостійного опрацювання.

Рис. 1.12. Компонування балкової клітини і розрахункові схеми балок:

а – нормальна схема; б – ускладнена схема

Визначення навантажень на 1м² наведено в табл.1.8

Таблиця 1.8