2.1.2. Определение внутренних усилий в балке настила
; (2.5)
, (2.6)
где =1,02 - коэффициент, учитывающий изгиб балки от собственного веса.
2.1.3. Подбор сечения балки настила
В
соответствии с требованиями СНиП [4], по
значению Мmax
с учетом упругопластической работы
материала определяют требуемый момент
сопротивления сечения балки настила,
.
,
(2.7)
где Ry - расчетное сопротивление стали, установленное по пределу текучести, определяемое по табл. 51* [4]; c=1.1 - коэффициент, учитывающий возможность развития пластических деформаций по п.5.18 [4]; с - коэффициент условия работы по табл.6*[4].
Полученная
величина
дает возможность по сортаменту определить
номер профиля с равным или несколько
большим моментом сопротивления -Wx.
2.1.4. Проверки прочности, устойчивости и жесткости
принятого сечения балки настила
Проверка прочности принятого сечения балки на действие нормальных напряжений выполняется по формуле:
, (2.8)
где Wx - момент сопротивления принятого сечения; с = 1 - коэффициент условий работы по табл. 6* [4]; c - коэффициент, учитывающий возможность развития пластических деформаций. Без больших погрешностей для прокатных балок можно принимать c=1,1.
В соответствии с п. 5.16* [4], устойчивость балок не требуется проверять при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный. Так как в балочной клетке предусмотрен стальной настил, опирающийся на балки настила и удерживающий их от потери устойчивости, проверка общей устойчивости не нужна.
Проверка жесткости выполняется по формуле:
(2.9)
где fu - предельный прогиб, принимаемый по табл. 19 [3] в зависимости от пролета балки и ее назначения.
2.1.5. Пример расчета балки настила в балочной клетке
нормального типа
За исходные данные принимаются данные примера п. 1.4.1: материал- сталь марки С 235; Ry = 23 кН/см2; полезная нагрузка Р = 20 кН/м2; вес настила - gн = 0,785 кН/м2; шаг балок настила – а = 1 м; коэффициент условий работы с = 1; пролет балок настила lбн = В = 5 м; ширина грузовой площади на балку настила а = 1 м.
Нормативная погонная нагрузка на балку настила находится по (2.1):
(20+0,785)1=20,79 кН/м = 0,208 кН/см.
Расчетная погонная нагрузка на балку настила по (2.2):
(20·1,2+0,785·1,05)1 = 24,83 кН/м = 0,2483 кН/см.
Расчетный изгибающий момент по (2.5):
(0,2483·5002)·1,02/8
= 7914,56 кН·см.
Максимальная перерезывающая сила по (2.6):
(0,2483·500)1,02/2=63,31 кН.
Требуемый момент сопротивления балки настила по (2.7):
7914,56/1,1·23·1=312,8 см3.
По сортаменту подбираем I 27 с расчетными характеристиками:
Wx = 371 см3; Jx = 5010 см4; h = 27 см; b = 12,5 см; d = 0,6 см; t = 0,98 см; qбн = 315 кг/м.
Принятое сечение проверяем на прочность по (2.8) и на жесткость по (2.9):
кН/см2
< Ry
=
23 кН/см2
-
прочность балки обеспечена;
-
балка настила удовлетворяет требованиям
жесткости.
Значение fu для пролета 5м определяем путем интерполяции, используя данные табл. 19 [2].
·(5-3)
= 183; fu
=
.
Окончательно принимаем для балок настила I 27 - по ГОСТ 8239-89. Вес балки настила Gбн = 0,315·5=1,575 кН.