Проектирование конструкции стальной балочной клетки рабочей площадки промышленного здания (стр. 2 из 6)
площадь сечения стенки Аw = tw (h- 2tf) = 0,7(39,2 - 2 × 1,05) = 25,97 см2
площадь сечения полки Аf = (A - Aw) × 0,5 = (61,25 - 25,97) × 0,5 = 17,64 см2
По табл. 66 СНиП II-23-81* коэффициент с= 1,091. Принимаем с1 = с.
Уточним собственный вес балки и всю нагрузку
а) нормативная
qHб = qn LH + mбн g = 12,924 × 1,944 + 48,1 × 9,81 × 10-3 = 25,60 кН/м
б) расчетная
qб = q LH + mбн ggf = 15,37 × 1,944 + 48,1 × 9,81 × 10-3× 1,05 = 30,37 кН/м
Максимальный изгибающий момент
Проверка нормальных напряжений
Условие прочности удовлетворяется с недонапряжением (253-212,17)×100%/ 253 = 16,1 %.
Расчетная перерезывающая сила на опоре
Qmax = qб L/2 = 30,37 × 7 × 0,5 = 106,3 кН
Проверка касательных напряжений на опоре
,где hw = h - 2tf = 39,2 - 2 × 1,05 = 37,1 см
t = 40,51 МПа < RSgS = 0,58 × 230 × 1,1 = 146,7 МПа
Условие прочности выполняется с большим запасом
Проверка прогиба балки
-проверка выполняетсяВысота покрытия по главным балкам определяется как высота балки настила плюс толщина настила: h П = hбн + tн = 392 + 12 = 404 мм
Расход стали на настил и балки настила
m1 = r tн + mб/Lн = 7850 × 0,012+ 48,1/1,944 = 118,94 кг/м2.
2.1.2. Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа
Расчет настила
Сбор нагрузки на 1 м2 настила
Таблица 2
| Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | gf | Расчетная нагрузка, кН/м2 | |
| 1 | Временная нагрузка - Р | 12 | 1,2 | 14,4 |
| 2 | Собственный все настилаgН = g´ tН = 77 × 0,006 | 0,462 | 1,05 | 0,485 |
| Итого q = g +Р | qn = 12,462 | q = 14,885 | ||
Средний коэффициент
Наибольший прогиб настила в зависимости от n0
Принимаем пролет настила 0,875 м. Пролет укладывается по длине вспомогательной балки 8 раз. n0 = 120.
Проверка прогиба.
Балочный прогиб
Прогиб настила:
- проверка проходит.  |
Схема разбивки вспомогательной балки на панели 8 ´ 0,875 м.
Пролет балки настила принимаем 2,5 м.
Схема разбивки главной балки на панели 1,25 м + 6 ´ 2,5 м + 1,25 м (рис.6)
Проверка прогиба настила.
Балочный прогиб
Коэффициенты:
, 
Прогиб настила:
, 
- проверка жесткости настила удовлетворяетсяПроверка прочности настила.
Изгибающий момент:
Растягивающие усилия:
Момент сопротивления настила:
Проверка нормальных напряжений
Rggс = 1,1 × 230 = 253 МПа
s<gСRg - условие выполняется.
Расчет балки настила
Погонная нагрузка на балку настила:
а) нормативная от временной нагрузки, веса настила и балки настила:
qHб = qn LH + gHб = qn LH + 0,02 qn LH =12,462 × 0,875 + 0,02 × 12,462 × 0,875 = 11,12 кН/м
б) расчетная
qб = q LH + gHбgf = 14,885 × 0,875 + 1,05 × 0,218 = 13,25 кН/м
Изгибающий момент от расчетной нагрузки:
Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1 в первом приближении:
Требуемый по предельному прогибу момент инерции:
, где при 2,5 м n0 =142,5По сортаменту подберем двутавр №10 ГОСТ 26020-83 (Jх=198 см4, Wх=39,7 см4, А=12 см2, mбн =9,5 кг/м, tw = 4,5 мм, t f =7,2 мм, h = 100 мм).
Уточним коэффициент с1=с по табл. 66 СНиП II-23-81*
Аw = tw (h- 2tf) = 4,5(100 - 2 × 7,2) = 385,2 мм2
Аf = (A - Aw) × 0,5 = (12,0 - 3,85) × 0,5 = 4,08 см2
Þ с = 1,07Уточним нагрузку
а) нормативную qHб = qn LH + mбн g = 12,462 ×0,875 +9,5 ×10-3×9,81 = 11 кН/м
б) расчетную qб = q LH + mбн ggf = 14,885 × 0,875 + 0,093 × 1,05 = 13,12 кН/м
Максимальный изгибающий момент
Проверка нормальных напряжений
Rggс = 1,1 × 230 = 253 МПа
s<gСRg - условие прочности выполняется с недонапряжением 3,7%.
Перерезывающая сила на опоре:
Qmax = qб L × 0,5= 13,12 ×2,5 × 0,5 = 16,4 кН
Проверка касательных напряжений.
RSgс = 0,58 × 1,1 × 230 = 146,7 МПа >42,58 МПа - проверка удовлетворяется
Проверка прогиба.
- условие выполняется.Расчет вспомогательной балки
Агр = Lбн× Lн = 2,188 м2
 |
Сбор нагрузки на вспомогательную балку
Таблица 3
| Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | gf | Расчетная нагрузка, кН/м2 | |
| 1 | Временная нагрузка РРnLбн = 12 × Агр = 12 × 2,188 | 26,256 | 1,2 | 31,507 |
| 2 | Вес настилаgнLбнLн = 0,462 × 2,188 | 1,011 | 1,05 | 1,062 |
| 3 | Вес балки настилаmбн gLбн = 9,5×9,81×10-3×2,5 | 0,233 | 1,05 | 0,245 |
| 4 | Вес вспомогательной балкиmв gLн = 15,9×0,875×9,81×10-3(принимаем вес двутавра № 16) | 0,136 | 1,05 | 0,143 |
| Итого (G+Р) | 27,636 | 32,957 |
Средняя величина коэффициента
.Изгибающий момент от расчетной нагрузки при семи грузах в пролете
Мmax = 3(G+Р) ×3,063 - 5×0,875(G+Р) = 3,5×32,957×3,063 - 5× 0,875× 32,957 = 209,13 кН×м
Требуемый момент сопротивления при с1= 1,1 в первом приближении
Требуемый момент инерции по предельному прогибу (при пролете Lв =7 м
) 
По сортаменту принимаем двутавр № 40Б1 ГОСТ 26020-83 (Jх = 15 750 см4, Wх = 803,6 см3, А = 61,25 см2, b = 165 мм, h = 39,2 см, tf = 10,5 мм, tw = 7,0 мм, m = 48,1 кг/м).