4. Подбор сечения балок настила, проверка

 их прочности, жесткости и общей устойчивости

Несущие балки настила, а также вспомогательные балки в ба-

лочных клетках усложненного типа проектируют обычно прокатными,

двутаврового сечения. При этом возможно применение как балок

обычного двутаврового профиля, так и широкополочных ( типа Б или

Ш), особенно в случае действия больших нагрузок.

Нагрузки на балку определяются в зависимости от типа балоч-

ной клетки, расстановки сосредоточенной нагрузки от тяжелого

оборудования (такая нагрузка обычно задается в виде сосредото-

ченных сил в точках опирания технологического оборудования),

пролета настила и др.

Для ячеек балочного перекрытия размером bxl при отсутствии

тяжелого оборудования можно выполнять расчеты по следующей схеме.

Балочная клетка нормального типа

 1) Сбор нагрузок на балку настила

нормативная - q_n = (g_n +p_n )*a*γ_n; ( 5 )

расчетная = q = (g_n*γ_f1 + p_n*γ_f2)*a*γ_n,  ( 6 )

где g_n - вес квадратного метра стального листа для принято-

го настила;

p_n - технологическая нагрузка на 1 кв.м поверхности

настила балочной клетки (принимается по заданию);

a - принятый шаг балок настила ( в зависимости от его

пролета). а - принимают по расчетной величине пролета

настила, или превышая его, но не более, чем на 10 - 12 см;

γ_f1 и γ_f2 - коэффициенты надежности по нагрузке для

постоянной (вес настила, γ_f1 = 1,05) и временной

( γ_f2 - по заданию или, если в задании нет указаний,

равным 1,2) нагрузок;

 γ_n - коэффициент надежности конструкции по назначению,

принимаемый по Правилам учета степени ответствен-

ности зданий и сооружений при проектировании конс-

трукций [4] (можно принимать равным 0,95).

 2) Определение максимального изгибающего момента

M_max = qb²/8, ( 7 )

здесь b - пролет балки настила (рис.2).

 3) Подбор сечения прокатного двутавра с учетом

 упругопластической работы

Требуемый момент сопротивления:

W_req = M_max/(c₁ *R_y* γ_c), ( 8 )

где R_y  - расчетное сопротивление стали (табл. 51^* [3]);

γ_c = 1- коэффициент условий работы балки (табл.6^* [3]);

c₁ - коэффициент, учитывающий развитие пластических де-

формаций и принимаемый здесь равным 1,1.

У найденного таким образом профиля из сортамента выписывают

основные его геометрические характеристики: W_a, I_a,A_a ,h,t_w,t_f и

линейную плотность ρ.

 4) Уточнение коэффициента c₁

Так как коэффициентом c₁ мы задавались, то у подобранного

профиля его уточняют в зависимости от отношения площади полки и

площади стенки.

Площадь стенки и полки двутавра определяются:

A_w = t_w*(h-4*t_f); ( 9 )

A_f = (A – A_w)/2. ( 10 )

По отношению величин A_f/A_w, в соответствии с таблицей 66^*

[3], находят фактическую величину c₁ = c_x (таблица 3).

 

Таблица 3

Значения коэффициентов c_ч

┌──────────────────┬─────────────────────┐

│ A_f/A_w │ c_x │

├──────────────────┼─────────────────────┤

│ 0,25 │ 1,19 │

│ 0,5 │ 1,12 │

│ 1,0 │ 1,07 │

│ 2,0 │ 1,04 │

└──────────────────┴─────────────────────┘

 

 5) Проверка прочности:

 σ = M_max/(c_x*W_a)<= R_y*γ_c. ( 11 )

Если условие не выполняется, то принимают следующий по сор-

таменту профиль, уточняют величину c_x и снова выполняют проверку.