Площадь пояса

Площадь стенки

Отношение A_f /A_w = 20,15 / 32,3 = 0,62.

По табл. 4.2 определяем коэффициент с₁ = 1,108.

Равномерно распределенная нагрузка от собственного веса вспомогательной балки

Нормативная нагрузка на вспомогательную балку

Расчетная нагрузка

_{q = 47,52 + qn,вбγfg = 47,52 + 0,57 ∙ 1,05 = 48,12 кН/м.}

Расчетный изгибающий момент

M_max = ql²/8 = 48,12 · 6² / 8 = 216,54 кН∙м.

Поперечная сила

Проверка несущей способности балки.

Проверка прочности по нормальным напряжениям в середине балки:

Недонапряжение

Несмотря на большое недонапряжение сечение принято, так как при изменении сечения в меньшую сторону, принимая ближайший профиль I36 с W_x = 743 см³, перенапряжение составит 9%.

Проверка прочности по касательным напряжениям вблизи опоры:

Рис. 4.9. Схема распределения сосредоточенной нагрузки

на стенку прокатной балки

В местах приложения локальной нагрузки к верхнему поясу (рис. 4.9), а также в опорных сечениях балки, не укрепленных ребрами жесткости, стенку следует дополнительно проверить на местное напряжение σ_loc по формуле

где σ_loc = F/(l_ef t_w) = 57,04 / (12,9 · 0,83) = 5,33 кН/см² ,

здесь F = 2Q = 2 · 28,52 = 57,04 кН – расчетное значение сосредоточенной силы, равное двум реакциям от балок настила;

l_ef = b + t_f′ = 7,3 + 2 · 2,8 = 12,9 см – условная длина распределения сосредоточенной нагрузки на стенку вспомогательной балки;

b = 73 мм – ширина пояса балки настила;

t'_f = t_f + R = 13 + 15 = 28 мм – расстояние от наружной грани полки до начала внутреннего закругления стенки.

Общую устойчивость вспомогательных балок проверять не надо, поскольку их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении часто расположенными и приваренными к ним балками настила.

Проверка жесткости. Прогибы, определяемые от нормативных нагрузок, не должны превышать их предельных значений, установленных нормами проектирования. Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, проверка прогиба производится по формуле

где f_u = l/250 = 2,4 см при пролете l = 6 м (см. табл. 4.1).

Принятое сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

Определяем вес вспомогательной балки на 1м² рабочей площадки:

4.3. Третий вариант балочной клетки

Тип балочной клетки – нормальный (рис. 4.10).

Настил – железобетонный.

Балки настила приняты с шагом а₁ = 3 м.

Рис. 4.10. Третий вариант балочной клетки

4.3.1. Расчет железобетонного настила

При использовании в качестве несущего настила железобетонных плит при принятом расчетном пролете плиты l_пл, равном шагу балок настила, толщину плиты выбираем по табл. 4.4 в зависимости от полезной нормативной нагрузки p_n. Расчетный пролет плиты (шаг балок) в различных рассматриваемых вариантах принимают в пределах от 1,2 до 3 м

Таблица 4.4

Толщина железобетонной плиты

Расчетный пролет плиты lн, м	Толщина железобетонной плиты, см, при временной нормативной нагрузке pn, кН/м2
	10 – 15	15 – 20	20 – 25	25 – 30	30 – 35
<1,5	8	8	10	12	14
1,5 – 2,0	10	10	12	12	14
2,1 – 2,5	10	12	12	14	16
2,6 – 3,0	12	14	14	16	18

Задавшись расчетным пролетом плиты l_пл = а₁ = 3 м (могут быть другие варианты), принимаем толщину плиты t_пл = 12 см при нормативной полезной нагрузке p_n = 12,55 кН/м².

Нормативная нагрузка от веса железобетонной плиты (при плотности железобетона ρ = 2500 кг/м³)