2. Выбор марок стали

Марка стали для балок и настила выбирается в соответствии с табл.50 прил.1(1). Согласно п.2.1(1), для конструкций, возводимых в климатическом районе II₄, принимается:

• для балок настила – С345

• для настила - С245

• для колонны - С345

• для главной балки - С345

• для второстепенной - С345

Сталь	Толщина проката, мм	Нормативное сопротивление,МПа (кгс/мм2),проката				Расчетное сопротивление,МПа (кгс/см2),проката
		листового, широкополосного универсального		фасонного		листового, широкополосного универсального		фасонного
		Rуп	Rип	Rуп	Rип	Rуп	Rип	Rуп	Rип
С345	От 2 до10	345 (45)	490 (50)	345 (35)	490 (50)	335 (3400)	480 (4900)	335 (3400)	480 (4900)
	Св.10 до 20	325 (33)	470 (48)	325 (33)	470 (48)	315 (3200)	460 (4700)	315 (3200)	460 (4700)
	Св.20 до 40	305 (31)	460 (47)	305 (31)	460 (47)	300 (3050)	450 (4600)	300 (3050)	450 (4600)
	Св.40 до 60	285 (29)	450 (46)	-	-	280 (2850)	440 (4500)
	Св.60 до 80	275 (28)	440 (45)	-	-	270 (2750)	430 (4400)
	Св.80 до 160	265 (27)	430 (44)	-	-	260 (2650)	420 (4300)

3. Расчет стального настила

Настил воспринимает равномерно распределенную нагрузку g₀=29,5 кН/м².

Определяем минимальную толщину настила из условия нормированного предельного относительного прогиба по формуле:

,

где n₀=150 – отношение пролета настила к предельному прогибу;

t_n – толщина настила;

- относительный модуль упругости стали;

t_n1 = 12 мм

l_n1 = 83,58*1,2 = 100,29см

t_n2 = 14 мм

l_n2 = 83,58*1,4 =117,01см

; ;см

; ;см

Принимаем настил из листовой стали С345 толщиной t_n = 12 мм.

Расчет прикрепления настила

Расчет прикрепления настила ведется в соответствии с требованиями (1). Для сварного соединения применяется полуавтоматическая сварка.

Определение растягивающего усилия на 1 см настила производится по формуле:

,

где - коэффициент надежности настила по нагрузке;

- отношение предельного прогиба к пролету настила.

кН/см

Катет шва находим из условия:

,

где - коэффициент, зависящий от прочности стали, вида сварки, положения катета сварки (табл. 2.3[1]);

- расчетная длина шва;

R_wf =180 - расчетное сопротивление углового шва при срезе (табл.3,4 [2]);

,1 - коэффициент работы шва.

Сварка полуавтоматом (табл. 2.3[1])

В соответствии с табл.2.9[1] K_f =4 мм.

4. Расчет нормальной балочной клетки со стальным настилом

Расчет балки настила

Нормативная нагрузка на балку:

где - временная равномерно распределенная нормативная нагрузка,

- нормативная нагрузка от массы настила,

- плотность стали (приложение 3[2]),

–шаг балок настила

Расчетная нагрузка на балку:

где ;- коэффициенты надежности по нагрузке соответственно для временной и постоянной (табл.1.1[1]).

Расчетный изгибающий момент в балке:

Требуемый момент сопротивления:

где - расчетное сопротивление стали (табл.51[2])

- коэффициент пластичности (табл.1.11[1])

- коэффициент условия работы (табл.1.9,п.8[1])

Момент инерции:

Принимаем по табл.4 (приложение 6 [1]) двутавр широкополочный 40Б1 со следующими характеристиками:

номинальный размер профиля – 400*165 мм;

размеры –h = 395,8 мм; b =165 мм; d =6,8 мм; t = 9,8 мм, ; R = 16 мм

площадь поперечного сечения – 60,1 см²;

масса одного метра длины – 47,2 кг;

I_х = 15810 см⁴; W_х = 799 см³.

Проверка прочности балки:

Находим отношение площади сечения полок к площади сечения стенок по формуле:

Определяем интерполяцией по табл.1.11[1] с_х =1,128

Расчетное напряжение находим по формуле:

<

Прочность балки обеспечена.

Проверка жесткости:

<

Жесткость балки настила обеспечена.

Расход металла при общем количестве балок настила шт.: