2.1.2 Расчет балки настила

Рисунок 3 - Расчетная схема балки настила

Выбор материала балки настила.

Согласно Приложению В [2] , балки перекрытий относятся к Группе 2. По таблице В.1 [2] для конструкций группы 2 принимаем класс стали С 245 по ГОСТ 27772-88, для которой.

Определение погонной равномерно-распределенной нагрузки.

Нормативная нагрузка:

Расчетная нагрузка:

– вес квадратного метра стального листа для принятого настила;

– технологическая нагрузка на 1поверхности настила балочной клетки;

– принятый шаг балок настила (в зависимости от его пролета);

– коэффициент надежности для постоянной нагрузки (вес настила);

– коэффициент надежности для временной нагрузки - по заданию;

– коэффициент надежности по ответственности.

Определение максимального изгибающего момента.

– пролет балки настила;

Подбор сечения прокатного двутавра с учетом упругопластической работы.

Требуемый момент сопротивления:

– расчетное сопротивление стали С245 по ГОСТ 27772;

– коэффициент условий работы балки;

– коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций (принимаем).

β = 1, так как касательные напряжения в месте действия максимального момента практически равны нулю.

По сортаменту принимаем ближайший больший двутавр: I 36 по ГОСТ 8239-89

Основные характеристики:

,,,

,,,

Уточнение коэффициента .

Так как коэффициентом c₁ мы задавались, то для подобранного профиля его уточняют в зависимости от отношения площади полки к площади стенки.

Площадь стенки и полки двутавра с переменной толщиной полок определяются:

;

По отношению величин A_f/A_w в соответствии с таблицей Е.1 [2] находят фактическую величину c₁ = c_x.

Проверка прочности по нормальным напряжениям

Проверка выполняется.

Проверку прочности по касательным напряжениям в прокатных балках при отсутствии ослабления опорных сечений обычно не производят из-за относительно большой толщины стенок балок. Общую устойчивость балок настила проверять не надо, поскольку их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Проверка жесткости (предельных деформаций) балки

– модуль упругости стали;

– нормативная нагрузка;

– пролет балки настила;

.

Условие жесткости выполняется.

Определение расхода стали на один квадратный метр

– принятый шаг балок настила;

– вес квадратного метра стального листа принятого настила;

– линейная плотность балки настила.

Рисунок 4 – Ячейка балочной клетки нормального типа

2.2 Балочная клетка усложненного типа

2.2.1 Расчет стального настила

Принимаем три шага вспомогательных балок по главной. В этом случае величина шага будет равняться

, что укладывается в промежуток от 2,5 до 5 м.

Принимаем настил такой же толщины, как и в первом случае, . Тогда расчетный пролет настила будет. Число шагов

, принимаем 5, тогда

2.2.2 Расчет балки настила

Определение погонной равномерно-распределенной нагрузки.

Нормативная нагрузка:

Расчетная нагрузка:

Рисунок 5 - Расчетная схема балки настила

– вес квадратного метра стального листа для принятого настила;

– технологическая нагрузка на 1поверхности настила балочной клетки;

– принятый шаг балок настила (в зависимости от его пролета);

– коэффициент надежности для постоянной нагрузки (вес настила);

– коэффициент надежности для временной нагрузки (по заданию);

– коэффициент надежности по ответственности.

Определение максимального изгибающего момента.

– пролет балки настила;

Подбор сечения прокатного двутавра с учетом упругопластической работы.

Требуемый момент сопротивления:

– расчетное сопротивление стали С245;

– коэффициент условий работы балки;

β = 1, так как касательные напряжения в месте действия максимального момента практически равны нулю.

– коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций.

По сортаменту принимаем ближайший больший двутавр: I 24 по ГОСТ 8239-89

Основные характеристики:

,,,

,,,

Уточнение коэффициента .

Так как коэффициентом c₁ мы задавались, то у подобранного профиля его уточняют в зависимости от отношения площади полки и площади стенки.

Площадь стенки и полки двутавра с уклоном граней полок определяются:

;

По отношению величин A_f/A_w в соответствии с таблицей Е.1 [2] находят фактическую величину c₁ = c_x.

Проверка прочности по нормальным напряжениям

Проверка выполняется.

Проверка жесткости (предельных деформаций) балки.

– модуль упругости стали;

– нормативная нагрузка;

– пролет балки настила;

, п.

Деформации лежат в пределах нормируемых величин.