1. Розрахунок сталевого настилу

0. Розрахунок плоского сталевого настилу.

В залежності від інтенсивності навантаження для настилів застосовують листи товщиною при кН/м² -6мм; при кН/м² -8мм і при >20 кН/м²-10-14мм.

Сталевий рифлений лист випускається по ГОСТ 8568-77^* зі сталі БСт3 кп2 по ГОСТ 380-88 товщиною мм.

Плоский настил при спиранні по двом сторонам (при відношенні довжини листа до прольоту балок, на які він спирається, більше двох) розраховується або як балочний елемент на поперечний прогин, або як жорстка висяча конструкція на прогин з розпором при жорсткому закріпленні настилу на нерухомих опорах, що має місце при зварюванні плоского настилу до балок.

Розрахунок жорстко закріпленого настилу проводиться у наступному порядку:

1. обчислюється нормативне навантаження на 1см полоси настилу шириною 100см;

2. установлюється відносний прогин ,

3. визначається товщина листа

, (1.1)

де:

- коефіцієнт Пуассона для сталі

- приймається лист по відношенню до сортаменту

4. визначається сила розпору

(1.2)

де: - коефіцієнт надійності по навантаженню.

5. розрахункове значення катета кутового шва, прикріплюючого настил до балок (зварювання ручне або напів автоматичне)

або (1.3)

кінцевий результат приймається по табл.3.3.

6

1.2. Розрахунок стального профільованого настилу.

Сталевий профільований настил потрібно приймати по ГОСТ 14918-80*, довжина листа - 6м. Настил обчислюється як нерозрізна багатопролітна конструкція з визначенням моментів по відношенню до табл.12

Розрахунок проводиться в наступному порядку :

1. приймається сталь для настилу по табл.9

2. по визначається необхідний момент опору (1.4)

3. приймається марка настилу по табл.8

4. перевіряється настил на прогин (1.5)

7

2. Розрахунок балок настилу та допоміжних прокатних балок

Балки настилу і допоміжні балки виконуються звичайно із прокатних профілей двотаврового перерізу за ГОСТ 8239-89.

Балки настилу завантажені рівномірно розподіленим навантаженням, а допоміжні балки – зосередженими силами від реакцій балок настилу, прикладеними в місцях їх опирання. Якщо на балку діють більше чотирьох зосереджених сил, їх можна замінити рівномірно розподіленим навантаженням з інтенсивністю , де - зосереджена сила ; - відстань між балками настилу.

Рис. 3. Розрахункова схема балки

Нормативне навантаження на І м погонної довжини , кН/м:

(2.1)

Розрахункове навантаження, кН/м:

, (2.2)

де - нормативне навантаження від сумарної ваги конструкції підлоги та настилу; - нормативне тимчасове/корисне/ навантаження; , , - відповідні коефіцієнти надійності за навантаженням, що беруться з [6, табл. і. т. п. 37]; - відстань між балками настилу (крок балок); кН – вага І м прокатних балок, яку приймають наперед (більші значення відповідають балкам з більшими прогонами, ℓ >6 м).

Відповідно до прийнятої розрахункової схеми визначають розрахункові максимальні згинальні моменти. Для розрахункової схеми, зображеної на рис. 3, розрахунковий максимальний момент .

Від діючих на балку розрахункових навантажень будують епюри згинальних моментів і перерізних сил.

Перерізи розрізних прокатних балок, виконаних із сталі з межею текучості ‹ 580 МПа (5900 кгс/см²), при дотриманні вимог що до забезпечення загальної і місцевої стійкості за [3,пп. 5.19, 7.5, 7.24] підбираються з умов міцності з врахуванням розвитку пластичних деформацій за формулою

, (2.3)

д

8

е - потрібний мінімальний момент опору перерізу нетто;

- розрахунковий максимальний згинальний момент у балці;

- коефіцієнт, що враховує розвиток пластичних деформацій, визначається за [3, п. 5.18], а на стадії підбору перерізу береться 1,1 із наступним уточненням; - розрахунковий опір сталі вигину за межею текучості береться за [3, табл.51] або дод. табл.1, якщо товщина фасонного прокату ІІ... 20мм відповідно до заданої марки сталі; - коефіцієнт умов роботи, що дорівнює 1,1 [3, табл. 6, пю 8а].

При сталях з межею текучості МПа (5900 кгс/см²), а також при недотриманні хоча б однієї з вимог [3, пп. 5.19-5.21, 7.5, 7.24]розвиток пластичних деформацій не допускається і переріз підбирається за (2.3), якщо =1.

Переріз розрізних балок, крім того, має підбиратися виходячи з умов жорсткості /граничного вигину/ у випадку рівномірно розподіленого навантаження за формулою

, (2.4)

де- мінімальний потрібний момент інерції перерізу брутто відносно нейтральної осі; - згинальний момент у балці від нормативного навантаження ; ℓ- проліт балки; Е – модуль пружності сталі, Е = 2,06 ∙10⁵ МПа; - граничний відносний прогин допоміжних балок за [3, табл. 40, п. 3].

Момент можна отримати також діленням розрахункового моменту на середній коефіцієнт надійності за навантаженням . Переріз балки підбирається за сортаментом і вибирається за більшим значенням з отриманих за формулами (2.3), (2.4).

Підібраний переріз перевіряється за нормальним напруженням у місці дії розрахункового згинального моменту

, (2.5)

де - момент опору підібраного перерізу нетто балки.

Оскільки двотаври і швелери за умовами прокату мають надлишкову товщину стінок, то перевірку на зріз можна не виконувати, за винятком випадків, коли полиця і частина стінки вирізаються біля опори, наприклад, при з’єднанні балок (див. рис. 3,б).

Переріз стінки балки з одно- або двостороннім вирізом поличок необхідно перевірити на зріз за формулою

9

, (2.6)

де - розрахункова поперечна сила, що дорівнює опорній реакції;

- товщина стінки балки; - висота стінки балки, не враховуючи підрізки; - розрахунковий опір сталі зсуву[ 3, табл. І ].

10