Стальная балочная клетка (стр. 2 из 8)

МПа

2. Расчет по металлу границы сплавления:

- коэффициент глубины провара шва

- коэффициент условия работы шва

3

Расчетное сопротивление по металлу границы сплавления:

Здесь R_un=360 МПа – нормативное сопротивление проката

МПа.

Сравнивая полученные величины при расчете по металлу шва и по металлу границы сплавления, находим минимальную из них:

МПа.

Требуемый катет шва:

м

Принимаем K_f=K_fmin=5 мм

1.2. Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа

Расчет настила

Таблица 1.2 – Сбор нагрузки на 1 м² настила

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2		Расчетная нагрузка, кН/м2
1	Временная нагрузка - Р	18	1,2	21,6
2	Собственный вес настила	0,462	1,05	0,485
Итого q=g+P		q=22,085

Средний коэффициент

Наибольший пролет настила в зависимости от n₀:

Принимаем пролет настила L_H=1,3 м.

Пролет укладывается целое число раз по длине вспомогательной балки:

. Находим n₀: n₀=123,711.

Вычисляем наибольший пролет:

м

Так как L_H=1,3 м > L_H,MAX=0,944 м, то необходимо увеличить число пролетов на один:

м

n₀=121,004

м

Так как L_H=1,083 м > L_H,MAX=0,991 м, то необходимо увеличить число пролетов на один:

м

n₀=120

м

Так как L_H=0,929 м < L_H,MAX=1,009 м, то расчет можно продолжать.

Проверка прогиба настила.

Балочный прогиб:

м

Коэффициент

находится как:

,

Прогиб настила:

м

Относительный прогиб:

Предельный прогиб:

Так как

< , то проверка прогиба удовлетворяется.

Схема разбивки вспомогательной балки на панели:

В интервале от 2 до 5 м назначаем пролет балки настила, равный шагу вспомогательных балок, так, чтобы ему был кратен пролет главной балки:

Смещаем на половину шага в пролет первую и последнюю вспомогательные балки.

Схема разбивки главной балки на панели:

Проверка прочности настила.

Изгибающий момент:

кНм

Растягивающая сила

МН

Момент сопротивления настила:

м³

Проверка нормальных напряжений:

МПа < МПа

Расчет сварного шва крепления настила к балке.

Так как усилие Н=268 кН меньше усилия, действующего в настиле первого варианта (Н=412,287 кН), принимаем катет сварного шва аналогично. То есть конструктивно по минимальной величине K_f = K_MIN= 5 мм.

Расчет балки настила

Балка рассчитывается как свободно опертая, загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Пролет равен шагу главных балок L_БН = 6,50 м.

Погонная нагрузка собирается с полосы шириной, равной пролету настила L_Н = 1,423 м:

а) нормативная нагрузка:

где в первом приближении вес балки принят равным 2 % от нагрузки;

б) расчетная нагрузка:

.

Изгибающий момент от расчетной нагрузки:

кНм.

Требуемый момент сопротивления:

Коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций с₁=1,1 в первом приближении.

Требуемый момент инерции по предельному прогибу (при пролете L_БН = 6,50 м находим n₀=201,117):

Принимаем двутавр №35Б2 ГОСТ 26020-83 (I_x=11550 см⁴; W_x=662,2 см³; А=55,17 см²; b_f=155 мм; t_f=10,0 мм; t_w=6,5 мм; h=34,9 см; масса m_бн=43,3 кг/м).

Уточняем коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций с₁ в зависимости от отношения площадей сечения полки и стенки A_f/A_w;

площадь сечения стенки:

см²;

площадь сечения полки:

см²;

По СНиП II – 23 – 81* табл. 66 интерполяцией определяем коэффициент с₁=с= 1,0910.

Уточняется собственный вес балки и вся нагрузка:

а) нормативная:

б) расчетная:

.

Максимальный изгибающий момент:

кНм.

Проверка нормальных напряжений:

МПа < МПа.

Условие прочности выполняется с недонапряжением:

Расчетная перерезывающая сила на опоре:

кН.

Проверка касательных напряжений на опоре [СНиП II – 23 – 81*, формула (41)]

МПа,

где

см;

= 49,14 МПа < МПа.

Условие прочности выполняется с большим запасом.

Проверка прогиба балки:

Проверка удовлетворяется.

Проверка общей устойчивости балки. В соответствие с п. 5.16 (а) СНиП II – 23 – 81* при наличии стального настила, непрерывно опирающегося на сжатый пояс балки и надежно с ним связанного электросваркой, проверять общую устойчивость балки не требуется.

Высота покрытия по главным балкам и расход стали по первому варианту. Высота баки настила, плюс толщина настила:

h_п=h_бн+t_н=349+10=359 мм.

Расход стали на настил и балки настила:

1.4. Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа

Расчет балки настила

Погонная нагрузка на балку настила:

а) нормативная от временной нагрузки, веса настила и балки настила:

б) расчетная: