1.5. Проверка прочности и жесткости балок настила

При подборе балок настила вес настила и самих балок был учтен приближенно коэффициентом 1,05. Приближенно же был назначен коэффициент с. Эти величины следует уточнить, выполнить проверку прочности и жесткости балок и при необходимости откорректировать сечение.

Фактическая нормативная и расчетная нагрузки на балку настила будут равны:

q_n=(p+gн)a+gбн кН/м,

q =(1,2p+1,05gн)a+1,05gбн кН/м,

где gн – масса настила 7850tн или настила с ребрами 7850tн+ gр/ар; tн -толщина настила в метрах; gбн –линейная плотность балок по сортаменту; 1,2 и 1,05-коэффициенты надежности по нагрузке.

При уточнении коэффициента с отношение Аf/Aw для прокатных профилей площадь полки определяется по средней толщине и по ширине, а стенки по толщине и высоте равной высоте балки уменьшенной на две толщины полки. Значения коэффициента с приведены в табл.П11 приложения.

1.6. Выбор схемы балочной клетки

Подобрав балки настила, толщину настила и сечение ребер щитового настила для каждого варианта схемы, нужно определить массу настила и балок в килограммах, приходящуюся на 1м² площадки:

g=g_н+g_БН.

Здесь g_н=7850t_н (t_н-в метрах) для листового настила, масса щитового настила была определена ранее. Масса балок g_БН определяется путем деления массы одного погонного метра балки (по сортаменту) на шаг балок a в метрах.

Для дальнейшего проектирования принимается схема балочной клетки с меньшим значением g или по указанию руководителя проекта.

2. Расчет главной балки

2.1. Расчетная схема, нагрузки и усилия

Рис. 6. К расчету главной балки: а – грузовые площади; б – действительная схема загружения главной балки; в – принятая расчетная схема главной балки.

Нагрузка от балок настила передается на главную балку в виде сосредоточенных сил. Для средней балки площадки сосредоточенная сила равна двум опорным реакциям балок настила (рис.6,а,б). При большом количестве сосредоточенных сил (>5) их можно заменить равномерно распределенной нагрузкой (рис.6,в).

Погонная нагрузка с приближенным учетом собственного веса главной балки (2%) будет равна: нормативная q_n=1,02(p+0,01g)l; расчетная q=1,02(p_fp+0,01g_fg)l. Здесь 0,01-коэффициент перевода массы g(кг) в вес (кН); _fg=1,05-коэффициэнт надежности по собственному весу.

Максимальные значения изгибающего момента и перерезывающей силы составят: M_max=qL²/8, Q_max=qL/2.

Расчет главной балки выполняют без учета работы материала в упруго-пластической стадии. Прочность балки по нормальным максимальным напряжениям проверяется по формуле =M_MAX/W_X R_Y, (4)

а по максимальным касательным напряжениям – по формуле

Q_maxS_X/(I_Xt_W) R_S=0,58R_Y (5).

Из условия прочности (4) и жесткости (2) определяют требуемые момент сопротивления и момент инерции сечения в середине пролета:

W_ТР=M_MAX/R_Y, I_ТР=(5/384)q_nL³n₀/E

n₀ принимают в зависимости от пролета главной балки (табл.П10).