Расчет балочной клетки усложненного типа.

Расчет настила.

а_бн=l_мн=1500 мм

a_вб=3000 мм

Отношение пролета настила к его толщине из условия заданного предельного прогиба:

где ;

n₀ — заданное отношение пролета к его предельному прогибу (для настила
n₀=150);

Определяем толщину настила:

Принимаем толщину настила 10 мм.

Собственный вес 1м² настила равен Р_н=78,5 кг или 0,785 кН/м².

Определяем силу, растягивающую настил (Рис. 3.1):

где γ_fg=1,2 — коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная толщина углового шва, прикрепляющего настил к балкам,

выполненного полуавтоматической сваркой определяется по формуле:

где β_ш=0.7 - коэффициент глубины проплавления
шва, принимается в зависимости вида
сварки и положения шва,
стали σ_у<580МПа;
l_ш =l cм - длина шва;
R^св _уш=18кН/см² -расчетное сопротивление
среза шва по таблице 5.1
СНиПа II - 23-81;
γ_c=l - коэффициент условия работы;

принимаем по таблице 5.4 (1)СНиПу К =4 мм.

Расчет балки настила.

Балку рассчитываем как свободно опертую, загруженную равномерной нагрузкой. Пролет равен шагу второстепенных балок 3 м. Вес настила Р_н=0,785 кН/м².

Определяем нормативную линейную равномерно распределенную нагрузку на балку настила:

Определяем расчетную линейную равномерно распределенную нагрузку на балку настила:

Расчетный изгибающий момент:

,

Определяем требуемый момент сопротивления балки:

,

где с₁=1,12-коэффициент, принимаемый по прил.5 [3],

γ_c=1- коэффициент условий работы,

R_у=22,0 кН/см² расчетное сопротивление по пределу текучести для стали С235 при t=4-20мм

Принимаем по сортаменту двутавр №16 по ГОСТ 8239-89 с изм., имеющий: I_x=873 см⁴, W_x=109 см³, вес g=15,9 кг/м, площадь сечения А=20,2 см².

Условие W_x>W_тр удовлетворяется.

Проверка на прочность:

условие удовлетворяется.

Недонапряжение:

(22,0-21,01)/22,0*100%=4,5%<5%

Проверка на жесткость:

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и прогиба.

Расчет вспомогательной балки.

Рис. 3.2. Расчетная схема загружения вспомогательной балки.

Нагрузку на вспомогательную балку от балок настила считаем равномерно распределенной. Определяем нормативную и расчетную нагрузку на нее:

Определяем расчетную линейную равномерно распределенную нагрузку на балку настила:

Определяем расчетный изгибающий момент:

Определяем требуемый момент сопротивления

,

Принимаем по сортаменту двутавр №40 по ГОСТ 8239-72 с изм., имеющий: I_x=19062см⁴, W_x=953 см³, вес g=57,0 кг/м, площадь сечения А=72,6 см².

Условие W_x>W_тр удовлетворяется.

Проверка на прочность:

условие удовлетворяется.

Недонапряжение:

(22,0-19,4)/22,0*100%=11,8%>5

Принимаем марку стали С235 с R_у=195 МПа. Тогда недонапряжение составит (20,0-19,4)/20,0*100%=3,0%-в пределах допустимого значения.

Проверка на жесткость:

условие удовлетворяется.

Проверяем, требуется ли проверка общей устойчивости, исходя из условия:

,

где b и t-соответственно ширина и толщина сжатого пояса;

h-расстояние между осями поясных листов;

l_ef-расстояние между точками закрепления сжатого пояса.

Фактическое отношение

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности, устойчивости и прогиба.

Определяем расход металла на 1 м² перекрытия:

настил 0,01*7850=78,5 кг/м², балки настила g/a=15,9/1,5=10,6 кг/м², вспомогательные балки g_вб/а_вб=57,0/3=19,0 кг/м².

Весь расход металла: 78,5+10,6+19=108,1 кг/м²=1,081 кН/м².

Сравнение вариантов.

Полученные величины расхода стали на 1 м² площади балочной клетки сведены в таблицу 3.3.1:

Таблица 3.3.1

По расходу металла 1 вариант выгоднее.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: