Проектирование металлической балочной клетки (стр. 2 из 8)
Расчетная схема настила с ребром жесткости представляет собой однопролетную балку таврового сечения пролетом lр, равным расстоянию между центрами площадок опирания настила на балки. В состав условного сечения балки включена часть настила шириной:
где
; 
кН/см 
при t = 8 мм табл. 51 [1]; E = 2,1· 10 
кН/см ; 
=19,03 см; 
= 39,06 см; 
см < 
см. 
= 10 см  |
Рис. 2.3 Настил, усиленный ребрами жесткости: а – конструктивная схема; б – расчетная схема
Геометрические характеристики расчетного сечения настила, подкреплённого ребрами:
= 39,06 · 1 + 10 · 1 = 49,06 см – площадь сечения.Находим положение центра тяжести относительно оси х1
=3,5 см,где
= 4+0,4 = 4,4 см.Момент инерции относительно оси х
Момент сопротивления относительно оси х
см 
; 
=7,5 см.Проверка несущей способности настила, подкрепленного ребрами
Таблица 2.2 Нагрузка на 1 м
настила, усиленного ребрами жесткости | N п/п | Вид нагрузки | Усл. обозн. | Ед. изм. | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчётная нагрузка | |||||
| Постоянные нагрузки | |||||||||||
| 1 | Собственный вес настилаtн · γs = 0,01· 78,5 | qсн | кН/м2 | 0,785 | 1,05 | 0,824 | |||||
С.в. ребер жесткости  | qp | кН/м2 | 0,087 | 1,05 | 0,092 | ||||||
| Временные нагрузки | |||||||||||
| 2 | Длительные (вес оборудования) | qвр.дл. | кН/м2 | 8 | 1,1 | 8,8 | |||||
| 3 | Кратковременная (вес продукции) | qвр.кр | кН/м2 | 17 | 1,3 | 22,1 | |||||
| Итого |  | кН/м2 | 25,872 | 31,816 | |||||||
Суммарное значение нормативной нагрузки на настил с учетом веса ребер
= 
= (0,785+0,087+0,95*8+0,9*17)*0,95= 22,58 кн/м2Погонная нормативная нагрузка на балку условного сечения
кН/м.Суммарное значение расчетной нагрузки на настил
= 
= (0,824+ 0,092+ 0,95*8,8+ 0,9*22,1)* 0,95 = 29,17 кн/м2Погонная расчетная нагрузка
кН/м.Максимальный изгибающий момент в настиле
= 6,64 кНм.Максимальная поперечная сила
= 17,72 кНРастягивающее цепное усилие (распор)
; 
=1,23; 
кН/см.Проверка прочности по нормальным напряжениям
= 20,69 кН/см < 
=24,5 кН/см .прочность настила, подкрепленного ребрами с шагом
см по нормальным напряжениям обеспечена.Проверка прочности по касательным напряжениям
;где
= 0,58 · 24,5 = 14,21 кН/см . 
= 0,45 кН/см < 14,21 кН/см – прочность по касательным напряжениям обеспечена.Проверка жесткости настила
< 
жесткость настила обеспечена.
3. РАСЧЕТ БАЛКИ НАСТИЛА Б2
Балка настила Б2 выполняется из прокатного двутавра. Подберем 3 типа двутавров и выберем из них наиболее экономичный.
1) Двутавр с не параллельными гранями полок по ГОСТ 8239-89.
2) Двутавр балочный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83.
3) Двутавр широкополочный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83.
Статический расчет
Определяем расчетную схему балки. Примем разрезную балку настила пролетом l. Расчет балки настила производится на нагрузку, собранную с грузовой площади шириной «а».
Рисунок 3.1 Схема определения грузовой площади балки настила
Нормативная нагрузка от собственного веса балки в первом приближении может быть принята 0,3-0,5
. Принимаю q1сб=0,4 . Сбор нагрузки выполняется в табличной форме (табл. 3.1.). Предварительно найдем эквивалентную толщину настила tн, усиленного ребрами жесткости.Эквивалентная толщина настила:
Таблица 3.1 Нагрузка на балку настила Б3.
| № | Вид нагрузки | Условное обозначение | Единицы измерения | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка |
| Постоянные нагрузки | ||||||
| 1 | Собственный вес настила |  | | 0.872 | 1,05 | 0.916 |
| 2 | Собственный вес балки настила |  | | 0,4 | 1,05 | 0,42 |
| Временные нагрузки | ||||||
| 3 | Длительные (вес оборудования) | qвр.дл. | | 8,0 | 1,1 | 8,8 |
| 4 | Кратковременная (вес продукции) | qвр.кр | | 17,0 | 1,3 | 22,1 |
| Итого: | | 26,272 | 32,236 | |||
Суммарное значение нормативной нагрузки на балку: