Проверка прочности и жесткости балок настила

При подборе балок настила вес настила и самих балок был учтен приближенно коэффициентом 1,05. Приближенно же был назначен коэффициент с. Эти величины следует уточнить, выполнить проверку прочности и жесткости балок и при необходимости откорректировать сечение.

Фактическая нормативная и расчетная нагрузки на балку настила будут равны:

q_n=(p+gн)a+gбн кН / м,

q =(1,2 p+ 1,05 gн)a+ 1,05 gбн кН / м,

где gн – масса настила 7850t н или настила с ребрами 7850t н + gр/ар; t н -толщина настила в метрах; gбн – линейная плотность балок по сортаменту; 1,2 и 1,05-коэффициенты надежности по нагрузке.

При уточнении коэффициента с отношение Аf/Aw для прокатных профилей площадь полки определяется по средней толщине и по ширине, а стенки по толщине и высоте равной высоте балки уменьшенной на две толщины полки. Значения коэффициента с приведены в табл.П11 приложения.

Выбор схемы балочной клетки

Подобрав балки настила, толщину настила и сечение ребер щитового настила для каждого варианта схемы, нужно определить массу настила и балок в килограммах, приходящуюся на 1м² площадки:

g=g _н +g _БН.

Здесь g _н =7850 t _н (t_н-в метрах) для листового настила, масса щитового настила была определена ранее. Масса балок g _БН определяется путем деления массы одного погонного метра балки (по сортаменту) на шаг балок a в метрах.

Для дальнейшего проектирования принимается схема балочной клетки с меньшим значением g илипо указанию руководителя проекта.

 

РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ БАЛКИ

 

Расчетная схема, нагрузки и усилия

 

Рис. 6. К расчету главной балки: а – грузовые площади; б – действительная схема загружения главной балки; в – принятая расчетная схема главной балки.

Нагрузка от балок настила передается на главную балку в виде сосредоточенных сил. Для средней балки площадки сосредоточенная сила равна двум опорным реакциям балок настила (рис.6,а,б). При большом количестве сосредоточенных сил (>5) их можно заменить равномерно распределенной нагрузкой (рис.6,в).

Погонная нагрузка с приближенным учетом собственного веса главной балки (2%) будет равна: нормативная q_n =1,02(p +0,01 g) l; расчетная q =1,02(p g _fp +0,01 g g _fg) l. Здесь 0,01-коэффициент перевода массы g (кг) в вес (кН); g _fg =1,05-коэффициэнт надежности по собственному весу.

Максимальные значения изгибающего момента и перерезывающей силы составят:           M_max = qL ² /8,        Q_max = qL /2.

Расчет главной балки выполняют без учета работы материала в упруго-пластической стадии. Прочность балки по нормальным максимальным напряжениям проверяется по формуле                                   s = M_MAX / W_X R_{Y ,}                                                                         (4)

а по максимальным касательным напряжениям – по формуле

                  t= Q_maxS_X /(I_Xt_W) R_S =0,58 R_Y                                                       (5).

Из условия прочности (4) и жесткости (2) определяют требуемые момент сопротивления и момент инерции сечения в середине пролета:

 

W _ТР = M_MAX / R_Y,         I _ТР =(5/384) q_nL ³ n ₀ / E

n ₀ принимаютв зависимости от пролета главной балки (табл.П10).