2. Визначення навантажень на балки і розрахункових зусиль

При визначенні навантажень кожну балку слід розглядати окремо. Навантаження на балку настилу передається через настил з ділянок перекриття, розміщених на суміжних від балки прольотах, а на головну балку – від допоміжних або балок настилу. Розміри грузових площ балок приведені на рис. 4.

Ускладнений тип БК Нормальний тип БК

Рис. 4 Розподіл навантажень на елементи балочної клітки

1 – балки настилу, 2 – головні балки, 3 – допоміжні балки, 4 – колони.

Погонне рівномірно розподілене навантаження на балку:

- нормативне

(4)

- розрахункове

(5)

де – крок балок (відповідно балок настилу чи допоміжних балок по рис. 4);

– нормативне рівномірно розподілене тимчасове навантаження (відповідно до завдання), кПа;

– постійне рівномірно розподілене навантаження, кПа;

– відповідно коефіцієнти надійності для тимчасового і постійного навантаження (в курсовій роботі для власної ваги металевих конструкцій );

– коефіцієнт, який враховує власну вагу балки.

Під постійним навантаженням в даному випадку мається на увазі:

при розрахунках балок настилу – власна вага настилу;

при розрахунку головних балок – вага настилу + власна вага балок настилу для нормального типу балочної клітки і вага настилу + власна вага балок настилу + власна вага допоміжних балок – для ускладненого.

Власну вагу настилу, балок настилу і допоміжних балок на 1м² площі можна визначити слідуючим чином:

для настилу

(6)

де – перетворена для спрощення розрахунків питома вага заліза, яка дорівнює 7850 кг/м³;

– товщина настилу в метрах.

Для балок настилу і допоміжних балок

(7)

Нормативні і розрахункові значення згинаючого моменту і поперечної сили визначають методами опору матеріалів і будівельної механіки. Частково для навантажень, які можуть бути приведені до погонних рівномірно розподілених їх значення дорівнює:

; ; ; (8)

де , – відповідно нормативне і розрахункове значення згинаючого моменту;

– розрахункове значення поперечної сили.

Навантаження від зосереджених реакцій балок настилу чи допоміжних або головних балок може бути замінене рівномірно розподіленим навантаженням інтенсивністю , якщо кількість балок, які спираються, більше 5. В приведеній формулі: – сума реакцій балок суміжних прольотів; – крок балок.

Приклад 2.1

Необхідно визначити нормативне і розрахункове навантаження на балку настилу нормального типу балочної клітки при наступних вихідних даних: корисне навантаження на одиницю площі балочної клітки ; крок балок настилу ; товщина настилу ; коефіцієнти надійності по навантаженню , .

Розв’язок:

Маса настилу на 1 м² перекриття: .

Нормативне погоне навантаження на балку:

.

Розрахункова величина навантаження:

.