Расчет балки настила

Расчет элементов балочной клетки

Требуется назначить сечения элементов балочной клетки со стальным настилом. Пролет и шаг главных балок составляет соответственно L = 8 м, В = 8 м, шаг вспомогательных балок и балок настила соответственно b = 2 м, a = 1,4 м. Временная нагрузка на настил р_n=16 кН/м². Материал конструкций - сталь С245, R_y = 240∙10³ кH/м². Предельный относительный прогиб вспомогательных балок и балок настила 1/250, главных балок -1/400.

Коэффициент условий работы конструкции γ_c=1,1.

Толщина стального настила t_n = 14 мм

Расчет балки настила

Вес настила составляет: g_n = 78,5 кН/м^{2 ∙} 0,014 м = 1,099 кН/м².

Погонная нормативная нагрузка на балку:

q_n,1=(p_n+g_n)∙a = (21+1,099)∙1,4 = 30,94 кн/м

Погонная расчетная нагрузка на балку:

q₁ = (p_n∙γ_f,p+g_n∙γ_f,g)∙a = (21∙1,2+1,099∙1,05)∙1,4 = 36,89 кН/м²,

где γ_f,g = 1,05 - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса конструкции и γ_f,p = 1,2 - коэффициент надежности по нагрузке для временной нагрузки.

Расчетный изгибающий момент:

кН∙м

Требуемый момент сопротивления:

Принимаем двутавр I16, W_x = 109 см³, J_x = 873 см⁴.

Проверяем прогиб подобранной балки:

т.е. жесткость балки обеспечена.

Находим распределенный вес балки настила на 1 м² площади

кН/м²,

где 0,159 – вес 1 м балки, кН/м; 1,4 – шаг балок настила, м.

Расчет вспомогательной балки

Балка настила передает нагрузку на вспомогательные балки в виде сосредоточенных сил, однако при расчете вспомогательной балки при числе опирающихся на нее балок настила более четырех сосредоточенной силы целесообразно заменить равномерно распределенной нагрузкой

q_2,n = (p_n + g_n + g₁)b = (21 + 1,099 + 0,114)∙2 = 44,43 кН/м;

q₂ = [p_n∙γ_f,p + (g_n + g₁)γ_f,g]b = [21∙1,2 + (1,099 + 0,114)∙1,05]∙2 = 52,95 кН/м,

где g_n, g₁ – нормативные значения собственного веса соответственно настила и балок настила, кН/м².

кН∙м

Назначаем двутавр I16 с характеристиками сечения:

W = 1231 см³, J = 27696 см⁴, S = 708 см³, t_w = 1,42 см, m = 66,5 кг/м.

Нагрузка от собственного веса балки составит

q_nb = 66,5 ∙9,81∙10^-3 = 0,652 кН/м.

При нагрузке на балку

q_n = 44,43 + 0,652 = 45,08 кН/м

q = 52,95 + 0,652∙1,05 = 53,63 кН/м,

расчетные усилия будут равны

кН∙м;

кН

Проверка несущей способности балки:

а) прочность балки обеспечена, так как

где с₁ – коэффициент, определенный по приложению 6 при A_f /A_w = 0,6c₁ = 1,12.

кН/м²

б) общая устойчивость балки обеспечена настилом, опирающимся на ее сжатый пояс.

в) местная устойчивость - для прокатных балок не проверяется, поскольку она обеспечена большими толщинами элементов, что связано с технологией прокатки.

Поиск по сайту: