Конструирование балочной клетки (стр. 2 из 8)
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*)
4.1.2.Расчет балок настила
Сбор нагрузки: Таблица 2
| 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=12мм | 0,942 | 1,05 | 0,9891 |
| 5 | Полезная нагрузка | 28 | 1,05 | 29,4 |
| Итого: | 30,272 | 32,1181 |
Определение удельного веса настила.
Рис.4Погонная нагрузка на балку настила:
32,1181*1=32,1181 
;Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки:
Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1:
По сортаменту принимаем двутавр №12 ГОСТ 8239-89 (Iх=350см4, Wх=58,4см4, Sх=33,7 см3, b=64 мм, t=7,3 мм, d =4,8 мм, h = 120 мм, mбн =11,5 кг/м).
Проверка нормальных напряжений
;Rggс = 1,1 × 24 = 26.4 кН/см2
25 < 26,4 - условие прочности выполняется
Уточним коэффициент с1=с по табл. 66 СНиП II-23-81*
Аf=bt=6,4·0,73=4,672 см2;
Аw = (h-2t)d = (12-2·0,73)0,48 = 5,0592 см2
Þ с = 1,078=> 
25,51 < 26,4 - условие прочности выполняется
Перерезывающая сила на опоре:
Qmax = qбн lбн × 0,5= 32,1181×2 × 0,5 = 32,1181 кН ;
Проверка касательных напряжений.
; 
;RS gс =
= 14,94 кН/см2;4,237<14.94=> условие выполняется.
Проверка жесткости.
; 
;lбн=200 см;
Е=2,06·104 кН/см2;
qн=0,0030272·100=0,30272 кН/см;
Jx=350 см4
0,00437>0,004=>жесткость балки не обеспечена.
По сортаменту принимаем двутавр №14 ГОСТ 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).
Проверка нормальных напряжений
;Rggс = 1,1 × 24 = 26.4 кН/см2
17,87 < 26,4 - условие прочности выполняется
Уточним коэффициент с1=с по табл. 66 СНиП II-23-81*
Аf=bt=7,3·0,75=5,475 см2;
Аw = (h-2t)d = (14-2·0.75)0.49 = 6,125 см2
Þ с = 1,081=> 
18,19 < 26,4 - условие прочности выполняется
Перерезывающая сила на опоре:
Qmax = qбн lбн × 0,5= 32,1181×2 × 0,5 = 32,1181 кН ;
Проверка касательных напряжений.
; 
;RS gс =
= 14,94 кН/см2;3,5<14.94=> условие выполняется.
Проверка жесткости.
; ;lбн=200 см;
Е=2,06·104 кН/см2;
qн=0,0030272·100=0,30272 кН/см;
Jx=572 см4
0,0026<0,004=>жесткость балки обеспечена.
4.1.3.Расчет вспомогательных балок
Сбор нагрузок:
Таблица 3
| 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=12мм | 0,942 | 1,05 | 0,9891 |
| 5 | Балки настила № 14 | 0,137 | 1,05 | 0,14385 |
| 6 | Полезная нагрузка | 28 | 1,05 | 29,4 |
| Итого: | 30,409 | 32,26195 |
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.
Погонная нагрузка на балку настила:
; 
32,26195*2=64,5239 ; 
Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки вычисляем по формуле:
Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1: 
По сортаменту принимаем двутавр №36 ГОСТ 8239-89 (Iх=13380 см4, Wх=743 см4, Sх=423 см3, b=145 мм, t=12,3 мм, d =7,5 мм, h = 360 мм, mбн =48,6 кг/м).Проверка прочности
Рис.5
;Rggс = 1,1 × 24 = 26.4 кН/см2
24,67 < 26,4 - условие прочности выполняется
Уточним коэффициент с1=с по табл. 66 СНиП II-23-81*
Аf=bt=14,5·1,23=17,835 см2;
Аw = (h-2t)d = (36-2·1,23)0.75= 25,155 см2;
Þ с = 1,0991=> 
24,69 < 26,4 - условие прочности выполняется
Перерезывающая сила на опоре:
Qmax = qвб lвб × 0,5= 64,5239·5 × 0,5 =161,30975 кН ;
Проверка касательных напряжений.
; 
;RS gс =
= 14,94 кН/см2;6,8<14.94=> условие выполняется.
Проверка жесткости.
; ;lвб=500 см;
Е=2,06·104 кН/см2;
qн=0,0030409·200=0,60818 кН/см;
Jx=13380 см4
0,00359<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=64,5239кН/м - расчетная сосредоточенная нагрузка;
t=1,23 – толщина стенки вспомогательной балки;
lef=b+2tef =14,5+2·2,63=19,76(см)– условная длина распределения нагрузи, где b=14,5-ширина полки балки настила;
tef =t+r =1,23+1,4=2,63(см)– расстояние от нагруженной грани полки до начала внутреннего закругления стенки, где t=1,23 см; r=1,4см.
;Ryγc=24·1,1=26,4;
2,65<26,4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления.
Проверка общей устойчивости балки
- расчет на общую устойчивость не требуется.4.2.Вариант №2
4.2.1.Расчет настила
Принимаем сталь С245(т.к II гр.)
Рис. 6 | 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 4