2.2 Усложненный тип балочной клетки.

В усложненной балочной клетке нагрузка на главные балки передается со вспомогательных балок, которые располагаются с шагом b=2-5 м. количество вспомогательных балок принимается четным.

Шаг балок настила "а" определяется в зависимости от вида настила, как и в балочной клетке нормального типа. Аналогично определяется нормативная и расчетная нагрузки, подбирается номер профиля, проверяются прочность и жесткость балок настила (следует иметь в виду, что пролет балок настила будет равен расстоянию между вспомогательными балками "b").

Принимаем 8 балок настила с шагом а = В/8 = 8,5/8 = 1,063 м.

Принимаем 4 вспомогательные балки b = L/4 = 13/4 =3,25 м.

принимаем толщину стального листа настила t_н=0,012 м.

Определяем нагрузки на балки настила:

погонная нормативная равномерно распределенная нагрузка

q_n^БН=(P_n+g^H)aα=(25+0,942)1,0631,02=28,13 кН/м,

где g^H=ρt_н=78,50,012=0,942 кН/м²,

ρ - плотность материала настила, для стали ρ=78,5 кН/м³

α=1,02 - коэффициент, учитывающий собственный вес балок настила.

погонная расчетная равномерно распределенная нагрузка

q^БН=(P_nγ_fp+g^Hγ_fg)aα=(251,2+0,9421,05) 1,0631,02=33,6 кН/м,

где γ_fp=1,2 - коэффициент надежности по полезной нагрузке;

γ_fg=1,05 - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса балок.

По расчетной нагрузке вычисляют максимальный изгибающий момент M_max и максимальную поперечную силу Q_max в балке настила как в разрезной однопролетной балке.

кНм;

кН.

Требуемый момент сопротивления сечения нетто:

см³.

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение у которого W_x>W_n^тр, и уточняют значение коэффициента С₁ по таблице 66 [1].

Принимаю двутавр 20Б1

W_x = 174 см³

I_x = 1730 см⁴

h = 198 мм

b = 100 мм

t = 7,6 мм

d = 5,2 мм

g^бн = 20,2 кг/м

; С₁=1,09

Подобранное сечение балки настила проверяют на прочность по нормальным напряжениям:

. Условие выполняется.

Определяют экономичность выбранного варианта

. Условие выполняется.

Проверяем жесткость балок настила:

где

. Условие выполняется, окончательно принимаем двутавр № 20Б1.

Определяем нагрузку на вспомогательные балки:

погонная нормативная равномерно распределенная нагрузка

кН/м,

где g^H=ρt_н=78,50,012=0,942 кН/м²,

ρ - плотность материала настила, для стали ρ=78,5 кН/м³

g^БН- линейная плотность балки настила в усложненной БК в кН/м.

погонная расчетная равномерно распределенная нагрузка

По расчетной нагрузке вычисляют максимальный изгибающий момент M_max и максимальную поперечную силу Q_max в балке настила как в разрезной однопролетной балке.

кНм;

кН.

Требуемый момент сопротивления сечения нетто:

см³.

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение у которого W_x>W_n^тр, и уточняют значение коэффициента С₁ по таблице 66 [1].

Принимаю двутавр 70Б1

W_x = 3630 см³

I_x = 146000 см³

h = 693,6 мм

b = 260 мм

t = 15,5 мм

d = 11,5 мм

g^бн = 140 кг/м

; С₁=1,117.

Подобранное сечение балки настила проверяют на прочность по нормальным напряжениям:

. Условие выполняется.

Определяют экономичность выбранного варианта

. Условие выполняется.

Проверяем жесткость балок настила:

где

.

Условие выполняется, окончательно принимаем двутавр № 70Б1.

Определяем расход металла на 1 м² балочной клетки

кг/м².