Розрахунок прокатної балки настилу - студопедія
Приклад 3.2. Підібрати перетин прокатної двотаврової балки (балки настилу) в складі балочної клітки нормального типу зі сталевим настилом під корисну тимчасове навантаження pn = 12,55 кН / м 2 (рис. 3.3). Проліт балок l = В = 6 м, крок a1. рівний прольоту настилу lн = 1,2 м. Розрахункова температура повітря t = -35ºС.
Для елементів, що згинаються (балок), що відносяться до другої групи, а при відсутності зварних з'єднань (балки прокатні) - до третьої групи, що зводяться в кліматичному районі будівництва II4 (розрахункова температура -30ºС> t ≥ -40ºС) по табл. 2.1 вибираємо сталь класу С245 з розрахунковим
опір за межею текучості для фасонного прокату товщиною до 20 мм Ry = 240 МПа = 24 кН / см 2 (див. табл. 2.3).
Навантаження на балку настилу збирається з відповідної вантажної площі (рис. 3.4).
Мал. 3.4. Схема балочної клітки
Балки настилу проектуємо з прокатних двотаврів по ГОСТ 8239-89 (сортамент).
Розрахункова схема балки представлена на рис. 3.5.
Визначення нормативної та розрахункової навантажень. Нормативне навантаження на балку при тому, що спирається на неї суцільного сталевого настилу приймається рівномірно розподіленим:
Мал. 3.5. Розрахункова схема балки настилу
де g|g = 1,05 - коефіцієнт надійності за навантаженням для постійної на- грузки від сталевого прокату.
Визначення зусиль і компоновка перетину. Розрахунковий проліт балки настилу l дорівнює кроку колон В.
Розрахунковий вигинає момент в середині прольоту балки
Максимальна поперечна сила у опори
Розрахунок балки на міцність виконуємо з урахуванням розвитку пластичних деформацій.
Необхідний момент опору поперечного перерізу балки в цьому випадку визначається:
Попередньо приймаємо c1 = 1,12.
По сортаменту (ГОСТ 8239-89) вибираємо найближчий номер двутавра, у якого Wx> Wn, min. Приймаємо I 27, що має момент опору Wx = 371 см 3; статичний момент полусеченія Sx = 210 см 3; момент інер-ції перетину Ix = 5010 см 4; площа перерізу А = 40,2 см 2; ширину пояса bf = 125 мм; товщину пояса t| = 9,8 мм; товщину стінки tw = 6 мм; лінійну щільність (масу 1 м пог.) 31,5 кг / м.
Уточнення коефіцієнта з1. М і Q c урахуванням власної ваги балки настилу.
Коефіцієнт з1 = с = 1,09 для двотаврового перетину (в місці максимального моменту # 964; = 0) приймається лінійною інтерполяцією по табл. 3.2.
Рівномірно розподілене навантаження від власної ваги балки настилу довжиною 1 м.
Mmax = ql 2/8 = 19,19 • 6 2/8 = 86,36 кН / м.
Перевірка несучої здатності балки. Перевірка міцності за нормальними напруженням в середині балки:
Недонапряженіе (резерв несучої здатності) склало
Незважаючи на велику Недонапряженіе перетин прийнято, так як при зміні перетину в меншу сторону, приймаючи найближчий профіль I 24 з Wx = 289 см 3. перенапруження складе 14,2%.
Перевірка міцності балки по дотичним напруженням у опори:
Загальну стійкість балок настилу перевіряти не треба, оскільки їх стислі пояса надійно закріплені в горизонтальному напрямку привареним до них сталевим суцільним настилом.
Перевірка місцевої стійкості поясів і стінки прокатних балок не потрібно, так як вона забезпечується великою їх товщиною, зумовленої технологічними умовами прокату.
Перевірка жорсткості. Прогини, що визначаються від нормативних навантажень, не повинні перевищувати їх граничних значень, встановлених нормами проектування. Для однопрогоновою балки, навантаженої рівномірно розподіленим навантаженням, перевірка прогину проводиться за формулою
де при прольоті l = 6 м (див. табл. 1.4).
Прийняте перетин задовольняє умовам міцності і жорсткості.
При інших видах завантаження прогин балки можна перевірити за формулою
де Mn, max - максимальний момент в балці від нормативного навантаження.
У разі невиконання будь-якого з умов необхідно змінити перетин, прийнявши по сортаменту наступний номер двутавра і знову перевірити міцність і жорсткість балки.
Визначаємо вагу балки настилу на 1 м 2 робочої площадки, необхідний для подальших розрахунків, ділячи лінійну щільність балки на крок балок настилу а1 = 1,2 м: