Балочная клетка усложненного типа.

3.1.Расчет стального настила

Выполнить расчет стального настила балочной клетки усложненного типа

с полезной нагрузкой на настил = 1,9 т/м² = 19 кН/м^2..

Раззмеры ячейки балочной клетки Lxl=10.6x5,0м.

Шаг балок настила a= 100 см.

Шаг второстепенных балок b=250см

Материал балок настила – сталь С235 по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением стали R_y = 230 МПа – для фасонного проката толщиной 2  t  20 мм.

Крепление настила к балкам настила выполнять полуавтоматической сваркой.

Стальной настил крепится к балкам, как правило, с помощью сварки

и рассчитывается на прочность и жесткость. Из расчета на жесткость определяем отношение пролета настила lн и его толщины tн.

Пролет настила lн соответствует шагу балок настила с .

Назначив пролет настила lн находим толщину настила tн, или наоборот.

Согласно условию задачи пролет настила (шаг балок настила) составляет lн=с=100см.

Жесткость настила определяем по формуле:

=107,67

где – no=lн/ƒ =(150….100)-отношение пролета настила к предельному прогибу;

Е1= МПа( μ=0,3коэффициент Пуассона для стали).

Следовательно, тогда t_н = 100/107,67 = 0,93 см.

Принимаем согласно сортаменту толщину настила, равную t_н = 10 мм.

Горизонтальную опорную реакцию, на действие которой необходимо рассчитать угловые швы крепления настила к балкам, вычисляют по формуле: , (кН/м)

где: _q – коэффициент надежности для полезной нагрузки, который равняется 1,2 в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Следовательно, растягивающее усилие на 1 см настила составит:

3.2 Расчет прикрепления настила.

Сварку выполняем сварочной проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* диаметром 2 мм положение шва нижнее с _f = 0,9 и _z = 1,05 R_wf = 215 МПа R_wz = 0,45360 = 162 МПа ( ДБН В.2.6-163:2010)

Угловой шов, крепящий настил к балке, рассчитываем по металлу границы сплавления, так как:

_f  R_wf = 0,9  215 = 193,5 МПа  _z  R_wz = 1,05  162 = 170,1 МПа.

Находим катет сварного шва, прикрепляющий настил к верхнему поясу балки настила:

Согласно ( ДБН В.2.6-163:2010) минимальный катет сварного шва в зависимости от максимальной толщины соединяемых элементов равен 5 мм, поэтому принимаем катет сварного шва равным .

3.3. Расчет балки настила

Выполнить расчет прокатной балки настила

пролетом b= 2,5 м

полезной нагрузкой =1,9т/м² = 19 кН/м²

толщиной настила t_н = 10 мм.

Шаг балок настила = 100 см.

Материал балок настила – сталь С235 по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением стали R_y = 230 МПа – для фасонного проката толщиной 2  t  20 мм.

Решение. Сбор нагрузок на балку настила:

нормативная нагрузка, действующая на балку

расчетная нагрузка, действующая на балку

где, - коэффициенты надежности по нагрузке, соответственно для временной (полезной) и постоянной нагрузок.

Максимальный изгибающий момент, возникающий в балке:

.

Требуемый момент сопротивления:,

где, ₁- коэффициент для расчета на прочность элементов стальных конструкций с учетом развития пластических деформаций, принимаемый равным в первом приближении 1,1; - коэффициент условия работы, принимаемый равным 1,1по(ДБН В.2.6-163:2010)

По полученному значению требуемого момента сопротивления из сортамента выбираем сечение прокатного

двутавра - № 14 с такими характеристиками: W_х=81,7см³; I_х = 572см⁴;

g = 13,кг/м; h = 140мм;

b = 73мм; t = 7.5мм;

d = 4.9мм; R = 8мм.

По принятым характеристикам поперечного сечения уточняем значение коэффициента ₁

При => _x = 1,0691.

Максимальные нормальные напряжения

Проверяем жесткость балки по формуле.

Жесткость балки обеспечена.

Так как передача нагрузки на балку настила осуществляется через

сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки

настила (приваренный сплошным сварным швом) общую устойчивость балки

настила не требуется проверять в соответствии с п. 5.16а СНиП II-23-81*