2.2. Статичний розрахунок балки настилу.

Визначаємо розрахунковий проліт крайньої балки настилу. Балка на стіну спирається на монолітну опорну подушку, а на головну балку – через опорне ребро в одному рівні з поясом головної балки. Ширину поясів головної балки попередньо приймаємо рівною 1/30–1/50 її прольоту, тобто b_mb = 0,033l_mb =0,033×6900 = 228 мм. Вирішення балки настилу показано на рис 2.2.

Рис. 2.2. Схема обпирання крайньої балки настилу на головну балку в одному рівні з головною

Розрахунковий проліт крайньої балки настилу, якщо прив’язка стін а = 200 мм, глибина закладання опорної подушки в стіну c_sb = 250 мм, орієнтовна ширина головної балки

b_mb = 220 мм:

l_ef = l_sb – 0,5 c_sb – 0,25 b_mb = 5800 – 0,5×250 – 0,25×220 = 5620 мм = 5,62 м

Погонне розрахункове граничне навантаження, якщо крок балок настилу а_sb = 2,0 м,

а поверхневе рівномірно розподілене навантаження = 7,768 кН/м² (табл. 1.1):

q = а_sb = 7,768×2,0 = 15,536 кН/м.

Розрахункова схема балки настилу як однопрогонової балки, завантаженої рівномірно розподіленим погонним навантаженням, наведена на рис 2.3,а.

Розрахункові зусилля:

• максимальний момент від розрахункового граничного навантаження:

кНм,

• максимальна поперечна сила:

• 43,7 кН

Рис. 2.3. Розрахункова схема балки настилу (а) та епюри моментів (б) і поперечних сил (в)

2.3. Підбір перерізу балки настилу з умови міцності та з урахуванням пружно- пластичної роботи сталі

Для двотаврових і швелерних профілів попередньо задаємося коефіцієнтом с_х.=1,10, який враховує пружно-пластичну роботу сталі. Тоді необхідний момент опору перерізу, якщо будинок ІІ класу відповідальності(γ_n=0,95 ), а коефіцієнт γ_c=1 , який враховує умови експлуатації конструкції (табл. 6 норм [1] ):

220,59см²,

,

де R_y=240 МПа для сталі класу С245 (табл. 51 СНіП ІІ-23-81* ).

За ГОСТ 8239-89 підбираємо двотаврову балку №22 з наступними характеристиками:

2 32 см³ , 2550 см⁴,

8,7 мм. 5,4 мм,

110 мм. h = 220мм.

Маса погонного метра m = 24,00 кг/м.

Обчислюємо співвідношення площ полички і стінки підібраного профілю:

За табл. 66 норм [1] для двотаврового профілю, якщо А_f /А_w= 0,87, обчислюємо за інтерполяцією коефіцієнт с_х:

Перевіримо нормальні напруження в перерізі балки настилу:

23,18 кН/см² = 231,8 МПа

2.4. Розрахунок балки настилу за іі-ю групою граничних станів: розрахунок прогинів.

Прогини балок обмежуються естетико-психологічними вимогами. Згідно з ДСТУ Б В.1.2-3:2006 (табл. 1) для обчислення прогинів навантаження слід приймати постійні та тривалі змінні.

Розрахункове експлуатаційне навантаження на балку настилу, якщо γ_fe=1 , крок балок настилу а_sb = 2,0 м :

• поверхневе

6,615кН/м²,

• лінійне, погонне

13,23 кН/м

Максимальний момент від розрахункового експлуатаційного навантаження:

52,58 кНм

Кривина при цьому, якщо модуль пружності сталі Е =2,06×10⁵ МПа:

=

За табл. 1.2 (ДСТУ Б В.1.2-3:2006) граничний прогин

2,81см.

Перевіряємо умову забезпечення жорсткості балки настилу:

Умова 2,81 см виконується, жорсткість забезпечується.

Висновок: остаточно приймаємо балку настилу із прокатного двотавра №22 за ГОСТ 8239-89, яка відповідає вимогам І-ої та ІІ-ої груп граничних станів.