Смекни!
smekni.com

Конструирование балочной клетки (стр. 4 из 8)

Аf=bt=16·1,42=22,72 см2;

Аw = (h-2t)d = (45-2·1,42)0.9= 37,944 см2;

Þ с = 1,11=>

25,69 < 26,4 - условие прочности выполняется

Перерезывающая сила на опоре:

Qmax = qвб lвб × 0,5= 112,34·5 × 0,5 =280,85 кН ;

Проверка касательных напряжений.

;

;

RS gс =

= 14,94 кН/см2;

5,056<14.94=> условие выполняется.

Проверка жесткости.

;

;

lвб=500 см;

Е=2,06·104 кН/см2;

qн=0,00302524·350=1,058834 кН/см;

Jx=27696 см4

0,003<0,004=>жесткость балки обеспечена

При приложении сосредоточенной нагрузи через полку вспомогательной балки в месте, не укрепленном поперечным ребром, стенка балки должна быть проверена на прочность от местного давления по формуле

,

где Fбн=112,34*0,625=70,2125 кН/м - расчетная сосредоточенная нагрузка;

lef=b+2tef =16+2·3,02=22,04(см)– условная длина распределения нагрузи, где b=16-ширина полки балки настила;

tef =t+r =1,42+1,6=3,02(см)– расстояние от нагруженной грани полки до начала внутреннего закругления стенки.

;

Ryγc=24·1,1=26,4;

2,243<26,4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления.

Проверка общей устойчивости балки

- расчет на общую устойчивость не требуется.

4.3.Вариант №3

4.3.1.Расчет настила

Принимаем сталь С245(т.к II гр.)

Рис. 9
Вид нагрузки
Металло-цементный раствор t=30мм 0,75 1,3 0,975
Гидроизоляция:2 слоя рубероида на мастике 0,1 1,3 0,13
Теплоизоляция: шлако-бетон t=40мм 0,48 1,3 0,624
Полезная нагрузка 28 1,05 29,4
Итого: 29,33 31,129

Сбор нагрузок: Таблица 7

Листы настила крепятся к верхним полкам балок настила при помощи сварки угловыми швами катетом не менее 4 мм. Для удобства сварки ширина листа должна быть на 15-20 мм меньше шага балок настила (см. раб. чертёж). При нагрузках, не превышающих 50 кН/м², и относительном прогибе меньше предельного, принимаемого для всех настилов равным [f/l]=1/150, прочность шарнирно закреплённого по краям стального настила всегда будет обеспечена, и его надо рассчитывать только на жесткость (прогиб).

Определим наименьшую толщину настила при заданном пролёте балок настила lн при lн=125 см.

где

;

qн –нормативная нагрузка на настил;

;

;

;

tн=1,45 см. По сортаменту принимаем tн=16 мм.

Настил крепится к балкам настила сплошными сварными швами.

Определим растягивающее усилие Н, действующее на 1 погонный

длины шва:

где γf- коэффициент надежности по нагрузке (γf=1,05).

;

1. Расчет по металлу шва

- коэффициент глубины провара шва bf = 0,9 (табл. 34* СНиП II-23-81*)

- коэффициент условия работы шва gwf = 1 (по п.11.2 СНиП II-23-81*)

В соответствии с табл. 55 СНиП II-23-81* принимаем электроды типа Э42 для стали С245.

Расчетное сопротивление металла шва R wf = 180 МПа (по т.56 СНиП II-23-81*).

2.Расчет по металлу границы сплавления.

- коэффициент глубины провара шва bz = 1,05 (табл.34 СНиП II-23-81*)

- коэффициент условия работы шва = 0,45Run. По т.51* СНиП II-23-81*

для стали С245 Run =370 МПа.Rwz=0.45·370=166.5 МПа=16,65кН/см2.

gwz=1(по п.11.2 СНиП II-23-81*);

Принимаем требуемый катет шва kf=5 мм(в соответствии с табл.38 СНиП II-23-81*)

4.3.2.Расчет балок настила

Сбор нагрузки: Таблица 8

Наименование нагрузки Нормативная нагрузка,
f Расчетная нагрузка,
1 Металло-цементный раствор t=30мм 0,75 1,3 0,975
2 Гидроизоляция:2 слоя рубероида на мастике 0,1 1,3 0,13
3 Теплоизоляция: шлако-бетон t=40мм 0,48 1,3 0,624
4 Стальной настил t=16мм 1,256 1,05 1,3188
5 Полезная нагрузка 28 1,05 29,4
Итого: 30,586 32,4478

Определение удельного веса настила.

Рис.10

Погонная нагрузка на балку настила

32,4478*1,25=40,55975
;

Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки:

Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1:

По сортаменту принимаем двутавр №14ГОСТ 8239-89 (Iх=572см4, Wх=81,7см4, Sх=46,8 см3, b=73 мм, t=7,5 мм, d =4,9 мм, h = 140 мм, mбн =13,7 кг/м).

;

Rggс = 1,1 × 24 = 26.4 кН/см2

22,57 < 26,4 - условие прочности выполняется

Уточним коэффициент с1=с по табл. 66 СНиП II-23-81*

Аf=bt=7,3·0,75=5,475м2;

Аw = (h-2t)d = (14-2·0,75)0,49=6,125 см2

Þ с = 1,0806=>

22,97 < 26,4 - условие прочности выполняется

Перерезывающая сила на опоре:

Qmax = qбн lбн × 0,5= 40,55975×2 × 0,5 =40,55975кН ;

Проверка касательных напряжений.

;

;

RS gс =

= 14,94 кН/см2;

4,4247<14.94=> условие выполняется.

Проверка жесткости.

;

;

lбн=350 см;

Е=2,06·104 кН/см2;

qн=0,0030586·125=0,382325 кН/см;

Jx=572 см4

0,0034>0,004=>жесткость балки обеспечена.

4.3.3.Расчет вспомогательных балок

Сбор нагрузок:

Таблица 9

Наименование нагрузки Нормативная нагрузка,
f Расчетная нагрузка,
1 Металло-цементный раствор t=30мм 0,75 1,3 0,975
2 Гидроизоляция:2 слоя рубероида на мастике 0,1 1,3 0,13
3 Теплоизоляция: шлако-бетон t=40мм 0,48 1,3 0,624
4 Стальной настил t=16мм 1,256 1,05 1,3188
5 Балки настила № 14 0,1096 1,05 0,11508
6 Полезная нагрузка 28 1,05 29,4
Итого: 30,6956 32,55788

Определим удельный вес балок настила.

Нагрузка с балок настила передаётся на вспомогательные балки в виде сосредоточенных сил. При частом расположении балок настила (4 и более) можно заменить сосредоточенные силы эквивалентной равномерно распределённой нагрузкой.