м кількість кроківбалок настилу одно n = 550/134, 44 = 4,1,округливши до 5, отримаємо крок балок настилу
а fb = 550/5 = 110 см.
Крок допоміжних балок при їх прольоті l ' fb = 5 м визначаємо за формулою [9]
Приймаємо конструктивно зручний крок допоміжних балок а ' fb = l fb = 3 м (схема балочної клітки наведена на рис.1.1)
В даному випадку балки настилу мають проліт 3 м і крок 1,375 м. Тоді погонна(Лінійна) навантаження для розрахунку на міцність визначається за формулою
де g fb - вага 1 м.п. балкинастилу, приймаємо g fb = 0,25 кН/м.
лінійне навантаження для розрахунку на жорсткість дорівнює:
Балка настилу є однопрогоновою, статично визначної з рівномірнорозподіленим навантаженням. Максимальний розрахунковий згинальний момент у серединіпрольоту балки визначається за формулою
Необхідний момент опору
Необхідний момент інерції перерізу балок з умови забезпечення жорсткостізнаходимо за формулою:
За сортаментом (ГОСТ 26020-83) підбираємо двотавр з паралельними гранямиполиць № 20Б1, для якого I = 1943см 4 , W = 194,3 см 3 , g= 22,4 кг/м
Аналогічно підбираємо переріз допоміжної балки, проліт якої l ' fb = 5,5 м і крок а' fb = 3 м. Балка завантажена зосередженими силами (реакціями балок настилу),яких 4. На стадії варіантного проектування можна вважати, щодопоміжні балки завантажені рівномірно розподіленим навантаженням
За сортаментом (ГОСТ 26020-83
) підбираємо двотавр з паралельними гранямиполиць № 45Б2, для якого I = 28870 см 4 ,
W = 1291,9 см 3 , g = 67,5 кг/м
1.3Визначення питомих показників
Варіанти компонувальнихсхем несучих елементів балочної майданчики наведено на рис. 1.1.
а) - варіант 1: балочна клітка нормального типу;
б) - варіант 2: балочна клітка ускладненого типу.
Витрата стали на балки, приведений до 1 м 2 площі робочоїмайданчики, знайдемо за формулою
Рис.1.1. Варіанти балочної клітки
Витрата стали по 1варіанту ( m sh - вага настилу)
Витрата стали по 2 варіанту
Із зіставленняпоказників випливає, що по витраті матеріалу найкращим є першийваріант, який і приймаємо як основний.
1.3.1 Перевірка міцності настилу
Оскільки відношення більшої сторони аркуша настилу до меншої одно 5,5/1,3= 4,2 що більше 2, то в цьому випадку настил розраховується як довгапластина, що працює в умовах циліндричного вигину тільки уздовж короткоїбоку.
Повна напруга в пластині дорівнює
s х = s ох + s їх ,
де s ох - осьовінапруги уздовж осі х; s ux - ізгібние напруги уздовж осі х.
Умова міцності попружній стадії роботи стали запишемо по [5] у вигляді
,
де k p -коефіцієнт пластини,
;
k 0 і k i - Коефіцієнти, що визначаються залежно від k p по табл. 8.3
q n - нормативнарівномірно розподілене навантаження
g f - коефіцієнт надійності за навантаженням;
l min - найменшасторона пластини;
t sh - товщинанастилу.
Визначаємо коефіцієнт k p , при величині навантаження
q n = g n ( g sh + v n ) = 0,95 (0,785 + 24) = 23,54 кН/м 2 = 0,002354 кН/см 2
Цьому значенню k p відповідають в табл. 8.3 [5]величини коефіцієнтів k 0 = 0,036і k i = 0,43
Тоді
Умова міцності виконується.
1.3.2 Перевірка жорсткості настилу
Максимальний прогин всередині пластини визначаємо за [5] у вигляді
f max = k d t sh ,
де k d -коефіцієнт, що приймається за табл.8.3 [5] в залежності від величини k p При k p = 24, 74 k d = 0,605 і f max = 0,605 * 1 = 0,605 см
Граничний прогин настилу по [2] дорівнює f u = l sh /130= 130/130 = 1см
Вимогадругого граничного стану для настилу виконується
f max = 0,605см < f u =1см
1.4 Розрахунок кріплення настилу до балок
Для кріплення настилу добалках приймаємо напівавтоматичну зварювання. Для сталі С235 рекомендуєтьсязварювальний дріт Св-08А і Св-08ГА (табл. 55 * [1]). Приймаємо Св-08А, дляякої розрахунковий опір металу швів (по табл.56 [1]) одно R wf = 180 МПа = 18 кН/см 2 ,розрахунковий опір металу кордону сплаву для сталі С235 при R un = 360 МПа дорівнює
R wz = 0,45 R un = 0,45 Г— 360 = 162 МПа
Для напівавтоматичногозварювання b f = 0,7; b z = 1,0 (табл. 34 * [1]).
Перевіряємо, чи виконуєтьсяумова п. 11.2 * [1] правильності вибору зварювального матеріалу R wz < R wf ВЈ R wz b z /b f
162 <180 <162 * 1,0/0,7 = 231
Матеріал прийнятийправильно, розрахунок можна виконувати тільки по металу шва.
Ланцюгове зусилля в настилівизначаємо за наближеною формулою
Розрахункова висота кутовогошва, що прикріплює настил до балки, по металу зварного шва дорівнює
,
де l w - розрахункова довжина кутового шва, l w = 1,0 см
Мінімальний катет шва, вВідповідно до табл. 38 * [1], при товщині зварюваних елементів - 10 мм(Настил) і 8,5 мм (полку двотавра 30Б1) буде 4мм. Приймаємо зварний шов длякріплення настилу до балок заввишки по катету k f = 4мм.
1.5Розрахунок прокатної балки
Виконати перевірку балки настилу варіанти балочної клітки, прийнятого вЯк основний у прикладі 1.
Вихідні дані (зарезультатами компонування основного варіанту)
-настил - листтовщиною 10 мм;
-балка настилу -двутавр № 35Б1 по ГОСТ 26020-83;
-проліт балокнастилу l fb = 5,5 м;
-крок балок настилуа fb = 130 см;
-матеріал балоксталь звичайної міцності.
1.5.1Розрахункові характеристики матеріалу і коефіцієнти
Балки настилу прокатного профілю відносяться до другої групи конструкцій,приймаємо сталь С245 по ГОСТ 27772-88. для цієї сталі Ry = 240Mпа при товщині прокату від 2 до 20 мм. R un = 370Mпа. Модульпружності = 2,06 * 10 5 Мпа. Для споруд IIрівня відповідальності коефіцієнт надійності щодо відповідальності g n = 0,95(Прил. 7 * [2]).
Коефіцієнт умов роботи настилу і прокатних балок g з = 1,0 (табл. 6 * [1]).
Коефіцієнти надійності за навантаженням для постійного навантаження g fg = 1,05(Табл. 1 [2]), для тимчасового навантаження g fv = 1,20 (п.3.7 [2]).
Граничні відносні прогини для балок приймаються...
