Балочная клетка усложненного типа. Расчет настила Сбор нагрузки на 1 м2 настила Таблица 2 Наименование нагрузкиНормативная нагрузка, кНм2fРасчетная нагрузка, кНм21Временная нагрузка - Р121,214,42Собственный все настила gН tН 77 0,006 0,4621,050,485Итого q g Р qn 12,462q 14,885 Средний коэффициент Наибольший прогиб настила в зависимости от n0 Принимаем пролет настила 0,875 м. Пролет укладывается по длине вспомогательной балки 8 раз. n0 120. Проверка прогиба.
Балочный прогиб Прогиб настила - проверка проходит.
Схема разбивки вспомогательной балки на панели 8 0,875 м. Пролет балки настила принимаем 2,5 м. Схема разбивки главной балки на панели 1,25 м 6 2,5 м 1,25 м рис.6 Проверка прогиба настила.
Балочный прогиб Коэффициенты , Прогиб настила проверка жесткости настила удовлетворяется Проверка прочности настила.
Изгибающий момент Растягивающие усилия Момент сопротивления настила Проверка нормальных напряжений R с 1,1 230 253 МПа СR - условие выполняется.
Расчет балки настила Погонная нагрузка на балку настила а нормативная от временной нагрузки, веса настила и балки настила qHб qn LH gHб qn LH 0,02 qn LH 12,462 0,875 0,02 12,462 0,875 11,12 кНм б расчетная qб q LH gHбf 14,885 0,875 1,05 0,218 13,25 кНм Изгибающий момент от расчетной нагрузки Требуемый момент сопротивления при с1 1,1 в первом приближении Требуемый по предельному прогибу момент инерции, где при 2,5 м n0 142,5 По сортаменту подберем двутавр 10 ГОСТ 26020-83 Jх198 см4, Wх39,7 см4, А12 см2, mбн 9,5 кгм, tw 4,5 мм, t f 7,2 мм, h 100 мм. Уточним коэффициент с1с по табл. 66 СНиП II-23-81 Аw tw h- 2tf 4,5100 - 2 7,2 385,2 мм2 Аf A - Aw 0,5 12,0 - 3,85 0,5 4,08 см2 с 1,07 Уточним нагрузку а нормативную qHб qn LH mбн g 12,462 0,875 9,5 10-39,81 11 кНм б расчетную qб q LH mбн gf 14,885 0,875 0,093 1,05 13,12 кНм Максимальный изгибающий момент Проверка нормальных напряжений R с 1,1 230 253 МПа СR - условие прочности выполняется с недонапряжением 3,7. Перерезывающая сила на опоре Qmax qб L 0,5 13,12 2,5 0,5 16,4 кН Проверка касательных напряжений.
RS с 0,58 1,1 230 146,7 МПа 42,58 МПа - проверка удовлетворяется Проверка прогиба условие выполняется.
Расчет вспомогательной балки Агр Lбн Lн 2,188 м2 Сбор нагрузки на вспомогательную балку Таблица 3 Наименование нагрузкиНормативная нагрузка, кНм2fРасчетная нагрузка, кНм21Временная нагрузка Р РnLбн 12 Агр 12 2,18826,2561,231,5072Вес настила gнLбнLн 0,462 2,1881,0111,051,0623Вес балки настила mбн gLбн 9,59,8110-32,50,2331,050,2454Вес вспомогательной балки mв gLн 15,90,8759,8110-3 принимаем вес двутавра 160,1361,050,143Итого GР27,63632,957 Средняя величина коэффициента. Изгибающий момент от расчетной нагрузки при семи грузах в пролете Мmax 3GР 3,063 - 50,875GР 3,532,9573,063 - 5 0,875 32,957 209,13 кНм Требуемый момент сопротивления при с1 1,1 в первом приближении Требуемый момент инерции по предельному прогибу при пролете Lв 7 м По сортаменту принимаем двутавр 40Б1 ГОСТ 26020-83 Jх 15 750 см4, Wх 803,6 см3, А 61,25 см2, b 165 мм, h 39,2 см, tf 10,5 мм, tw 7,0 мм, m 48,1 кгм. Уточним коэффициент с Аw twh - 2tf 0,739,2 - 21,05 25,97 см2 Аf 0,5А - Аw 0,561,25 - 25,97 17,655 см2 с с1 1,102 Уточним нагрузку на балку.
Вес вспомогательной балки а нормативный mв gLн 48,19,8110-30,875 0,413 кН б расчетный mв gLнf 0,413 1,05 0,434 кН Полная нагрузка GР с учетом данных табл.3 а нормативная 27,193 кНм б расчетная 33,248 кНм Средняя величина коэффициента f 33,24827,193 1,191 Изгибающий момент от расчетной нагрузки Мmax 3,5 33,765 3,063 - 5 0,875 33,248 216,52 кН Проверка прочности R с 1,1 230 253 МПа - недонапряжение на 3,4 Проверка касательных напряжений с учетом ослабления сечения на опоре выполняется при расчете стыка с главной балкой.
Проверка прогиба балки - проверка проходит Проверка общей устойчивости балки Сжатый пояс в направлении из плоскости изгиба балки раскрепляется балками настила, расстояние между которыми равно lef Lн 0,875 м Наибольшее значение отношения lef к ширине сжатого пояса bf, при котором требуется проверка общей устойчивости, определяется по формуле - расчет на общую устойчивость балки не требуется Высота покрытия по главным балкам hп tн hбн hв 6 100 392 498 мм Расход стали на настил, балки настила и вспомогательные балки на 1 м2 балочной клетки m1I tн mбLн mвLбн 7850 0,006 9,50,875 48,12,5 77,2 кгм2. 2.1.3. Сравнение вариантов балочной клетки.
Расход стали на 1 м2 площади балочной клетки покрытия по главным балкам - по первому варианту - m1 118,94 кгм2 - по второму варианту - m1I 77,2 кгм2 Вывод по расходу стали более экономичен второй вариант.
Поэтому к дальнейшему проектированию принимаем второй вариант усложненной балочной клетки.
Тип сопряжение вспомогательной и главной балок определится после расчета высоты главной балки. 2.2.