1. Вибір схеми балочної клітки з металевим настилом

Балочна клітка ускладненої компоновки складається з головних балок, балок настилу та другорядних балок.

Рис.1.1. Балочна клітка ускладненого типу

1. Вибір настилу

Дано:L=12000 мм;l=12000 мм;a=1000 мм;кН/м²;

Згідно з умовою задачі ми використовуємо сталі С235 (Вст3кп2), С255 (Вст3 пс6), С275 (Вст3пс6-2), розрахунковий опір яких відповідно R_y=23 кН/см²і

R_y =25 кН/см²;R_y=26 кН/см².

2. Розрахунок настилу

Обравши крок балок настилу а=1 м, приймаємо схему балочної клітки. Залежно від заданого корисного нормативного навантаження Р_n=24 кН/м² і прольоту настилу L_н=1,0 м знаходимо необхідну товщину настилу t_н =10 см.

Коефіцієнт надійності по навантаженню для тимчасового навантаження стаціонарного обладнання γ_f =1,2.

Нормативне навантаження від асфальтобетонної підлоги:

ɡ_a= t_a·ρ_a= 0,04·1800·10=720 Па.

Загальне нормативне навантаження:

q_n= p_n+ɡ_a= 24000+720=2,472·10⁴ Па.

Максимальне допустиме відношення прольоту настилу до його товщини:

[]·(1+);

[1+ ]=91,7.

Приймаємо крок балок настилу a =1 м.

Попередньо приймаємо товщину листа t_н =10 мм.

Крок допоміжних балок знаходиться в межах l_bn= 2…5м і повинен бути кратним розміру L - l_bn з міркувань уніфікації вузла спряження допоміжних

балок з головною балкою. Кількість прольотів з кроком l_bn:

n =

Приймаємо l_bn = 4 м;

n == 2

2. Розрахунок перерізу балок настилу

Рис.1.3.1. Розрахункова схема перерізу балок настилу

1. Попередній вибір перерізу

За умовами роботи конструкції приймаємо сталь класу С255, R =250 МПа.

Нормативне постійне навантаження від маси металевого настилу:

ɡ_n=0,01·7850·10^-2=0,785 кПа

Коефіцієнт надійності щодо постійного навантаження від власної маси

металевих конструкцій γ_fⁿ =1,05.

Нормативне навантаження загальне:

Розрахункове навантаження загальне:

Розрахункові зусилля:

Підбір перерізу балки здійснюємо з урахуванням пластичних деформацій.

Для двотаврових балок c₁=1,1; для балок настилу γ₁ =1,0.

Потрібний момент опору перерізу балки:

Приймаємо двотавр №22 з характеристиками:

Схема двотавру.

h,мм	b, мм	s, мм	t, мм	A,	Ix	Wx	ix, см	Sx, см3
220	110	5,4	8,7	30,6	2550	232	9,13	131

2. Остаточний вибір перерізу

Навантаження на балку з урахуванням її власної маси становить:

q_n =25,5+0,24=25,74·10³ Н/м

q=30,5+0,24·1,05=30,75·10³ Н/м

Зусилля в балці:

- міцність забезпечена.

τ = =МПа R_S =0,58·250=145 МПа.

Балка має достатню міцність.

Загальна стійкість балки забезпечується розкріпленням стиснутого пояса

настилом.

Місцева стійкість елементів балки забезпечується конструктивними параметрами прокатного фасону.

Максимальний прогин балки становить:

Жорсткість балки достатня.

Отже, підібраний переріз відповідає вимогам міцності, стійкості та жорсткості.

Прийнятий двотавр №22 ГОСТ 8239-89 повністю задовольняє умови міцності, жорсткості і стійкості.

2. Розрахунок перерізу допоміжних балок

Рис.1.4.1. Розрахункова схема допоміжних балок