1.1. Расчет настила

Для стального настила применяются плоские листы, которые располагаются на балках настила (рис. 2, а) и привариваются непрерывными сварными швами. Приварка настила к балкам делает невозможным сближение опор настила при его прогибе под нагрузкой. Поэтому расчетная схема настила (рис. 2, б) представляет собой закрепленную шарнирно-неподвижную на опорах полосу единичной ширины, испытывающую под действием поперечной силы изгиб по цилиндрической поверхности [1, с. 130; 2, с. 462].

Значение предельного пролета настила из условия обеспечения его жесткости (cм. рис. 2) вычисляются по формуле

где E = 2,06 · 10⁵ МПа – модуль упругости стали;  = 0,3 – коэффициент поперечной деформации стали (Пуассона); n₀ – заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу, n₀ = l / f, (для стального настила n₀ = 150).

Нагрузки на расчетную полосу шириной 1 м:

нормативная:

q_n =  = 10 кН/м ;

расчетная:

q = _f   = 1,2  10 = 12 кН/м ,

где  = 25 кН/м² – полезная нагрузка в соответствии с заданием; _f = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке для временной нагрузки.

Определяется расчетный пролет настила (исходя из условия обеспечения жесткости намеченных вариантов настила):

варианты I и III (t_н = 6 мм):

;

вариант II (t_н = 8 мм):

Рис. 2. Плоский стальной настил и его расчетная схема

Шаг балок настила а устанавливается по вычисленному размеру пролета настила l_н. Для этого значение n = L/l_н округляется до целого числа и вычисляется уточненное значение шага балок настила. Допускается увеличение шага балок настила а по отношению к определенному пролету настила l_н на 100…120 мм, так как фактический расчетный пролет настила – расстояние между краями полок соседних балок настила – меньше шага балок настила на ширину полки балки настила b_f.

Число балок настила:

вариант I - III: принимается n = 12, тогда шаг балок настила

а = L / (n - 1) = 1 м < (l_н + 100 мм) = 1008 + 100 = 1108 мм.

Схема расстановки балок настила показана на рис. 1, а;

вариант II: принимается n = 10, тогда шаг балок настила а = 1,3 м. Схема расстановки балок настила показана на рис. 1, б;

Усилие (распор) Н, на действие которого надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил к поддерживающим его балкам, можно определить по приближенной формуле (7.3) [1]:

.

варианты I и III (t_н = 6 мм):

вариант II (t_н = 8 мм):

Прикрепление настила к поддерживающим ее конструкциям выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе (по ГОСТ 8050-85) в нижнем положении (проволока марки Св-08Г2С d = 1,4…2 мм). Для этих условий и стали С235: R_wf = 215 МПа; R_wz= = Учитывая, что

, расчетный катет углового шва вычисляется по формуле (120) [3]:

где l_w = 1 м - расчетная длина шва; _f = 0,9 и _z = 1,05 - коэффициент, определяется по табл. 34 [3]; _wf = 1 - коэффициент условий работы шва (см. п. 11.2 [3]); R_wf - расчетное сопротивление сварного шва по металлу шва, (см. табл. 56 [3]); R_un – нормативное сопротивление листового проката (см. табл. 51 [3]).

Для вариантов I и III (t_н = 6 мм)

в соответствии с табл. 38 [3] принимается минимально допустимый катет шва при t_н =6 мм k_f = 4 мм;

Для варианта II (t_н = 8 мм)

принимается минимально допустимый катет шва при t_н = 8 мм, k_f = 4 мм.

Вид соединения нахлестно угловой.

Результаты расчета стального настила сведены в табл. 1.

Таблица 1