1. Компоновка балочной клетки

Рис. 1.1. Балочная клетка нормального типа

Максимальный шаг а_max вспомогательных балок составляет:

Это условие дает возможность рассматривать нагрузку, действующую на вспомогательную балку, как равномерно распределенную.

а – шаг вспомогательных балок (Б2 на рис. 1.1) принимается постоянным:

• а = 1,5…3,0 м  при железобетонном настиле;

Принимаем толщину жб настила t_n = 0,14м.

2. Расчет вспомогательных балок

В курсовой работе следует запроектировать вспомогательную балку среднего ряда. Вспомогательную балку принято рассматривать как однопролетную шарнирно опертую (рис. 2.1). Нагрузка на вспомогательную балку определяются заданным характеристическим значением временной нагрузки p_n и весом железобетонных плит или стального настила g_m. Эти нагрузки являются равномерно распределенными.

250,143,5

где-t_n – толщина настила, м;

ρ плотность материала настила:

-для ЖБ – 25 кН/м³.

Расчет заключается в определении сечения балки и ее проверки по требованиям прочности, жесткости и общей устойчивости. Для определения нагрузки на вспомогательную балку определяем грузовую площадь балки. На рис. 1.1 грузовая площадь 1 вспомогательной балки (одинарная штриховка) имеет ширину а (шаг вспомогательной балки) и длину l (пролет вспомогательной балки). Нагрузка на погонный метр участка шириной а на вспомогательную балку (двойная штриховка на рис. 1.1):

Рис. 2.1. Расчетная схема, эпюры изгибающих моментов и поперечных сил вспомогательной балки.

• расчетная эксплуатационная

=(11,51+3,51)2,6=39

• расчетная предельная

(1,211,5+1,13,5) 2,6=45,9

Определяем максимальные усилия.

Определяем опорные реакции:

Максимальный изгибающий момент:

Максимальная поперечная сила:

где, α₁ = 1,02÷1,04 – эмпирический коэффициент, учитывающий нагрузку от собственного веса вспомогательных балок.

_{Требуемый момент сопротивления прокатных балок с учетом развития пластических деформаций определяется по формуле:}

=/()=164,4100/(1,120,931,5)=517,8

Из сортамента прокатных двутавров по найденному требуемому моменту сопротивления выбираем ближайший по величине момент сопротивления, больший или равный требуемому W_x ≥ W_тр.

Выбираем двутавр №33: W_x = 597 см³, I_x = 9840 см⁴, S_x = 339 см³,

h = 33 см, t = 1,12см, b = 14см, d = 0,7см, g = 42,2 кг/м.п.

141,12=15,68

(33-1,12-1,12)0,7=21,5

/=15,68/21,5=0,73

Принятое сечение вспомогательной балки проверяется по первой группе предельных состояний. Прочность разрезных балок 2-го класса двутаврового сечения из стали с R_yn < 440 МПа при значениях касательных напряжений (кроме опорных реакций), проверяется по формуле:

=124,1/21,532=5,80,918,4=16,56

где,		изгибающий момент относительно оси х-х, кН∙см;
		минимальный момент сопротивления сечения нетто относительно оси х-х, см3;
		коэффициент надежности по материалу,

В данном случае: 5,80,518,4=9,2

Общую устойчивость вспомогательных балок можно считать обеспеченной, т.к. нагрузка на вспомогательные балки передается через сплошной жесткий железобетонный настил, опертый на верхний пояс балки и надежно с ним связанный.

По второй группе предельных состояний проверяем деформативность балки. Проверка деформативности вспомогательной балки заключается в сравнении ее фактического прогиба, с граничным значением:

_где,граничное значение вертикального прогиба для балок,

воспринимающих постоянную и временную нагрузки, в

курсовой работе принимается в соответствии с эстетико-

психологическими требованиями, см;

расчетная эксплуатационная погонная нагрузка на

вспомогательную балку, (0,01 кН / м = 1 кН / см);

пролет вспомогательной балки, см;

модуль упругости стали, кН / см² ;

момент инерции сечения балки, см⁴

Условие выполнено, следовательно, профиль подобран

удовлетворительно.