1. Розрахунок настилу та балок настилу

1. Розрахунок сталевого настилу:

За таблицею 3.1 при =35 приймаємо товщину настилу . Якщо навантаження на настил , а необхідний прогин не більше , то настил розраховуємо за ІІ групою граничних станів - за жорсткістю. Допустиме відношення прольоту настилу до його товщини визначаємо за рівнянням Тимошенка – Телояна у графічній формі:

За графіком приймаємо відношення прольоту настилу до його товщини

При товщині настилу максимальний проліт настилу:

Приймаємо проліт настилу ( крок балок настилу ) кратним прольоту головної балки .

Рис. 1 План комірки балкової клітки

2. Розрахунок балки настилу

Балку настилу проектуємо з прокатного двотавра (ГОСТ 8229-89): ; ; густина сталі ( ).

а) нормативне навантаження від ваги настилу:

б) нормативне погонне навантаження на балку:

Розрахункове погонне навантаження на балку настилу:

, де , - коефіцієнти надійності щодо тимчасового та постійного навантаження.

Рис. 2 Розрахункова схема балки настилу з епюрами та

Найбільший згинальний момент і поперечна сила в балці:

а) від нормативного навантаження

б) від розрахункового навантаження

Оскільки балка є нерозрізною, працює на статичне навантаження, то розрахунок на міцність виконуємо з урахуванням розвитку пластичних деформацій:

, де - коефіцієнт, що враховує вплив пластичних деформацій

при одночасній дії і . Попередньо приймаємо , - розрахунковий опір сталі ( )

Визначаємо необхідний момент опору, за яким вибираємо необхідний профіль балки. Необхідний момент опору перерізу балки:

За таблицею сортаменту приймаємо прокатний двотавр І 30 (ГОСТ 8239-89) з геометричними характеристиками:

, , , , , ,

Визначаємо площі:

а) полички

б) стінки

Величина відношення:

За таблицею 66 (1) приймаємо коефіцієнт ; оскільки .

3. Перевірка балки прийнятого перерізу

Перевірка міцності за першою групою граничних станів:

- за нормальними напруженнями - умова виконується.

- за дотичними напруженнями при сполученні балок в одному рівні:

‑ умова виконується.

Перевіряємо жорсткість балки за другою групою граничних станів: - умова виконується.

Балка із прокатного двотавра І 27 задовольняє всі вимоги міцності та жорсткості.

2. Розрахунок головної балки

2.1. Збір навантажень та визначення розрахункових зусиль

Навантаження на головну балку складається з двох складових: зосереджених сил , що передаються від балок настилу і рівномірно розподіленого навантаження , обумовленого вагою головної балки:

а) нормальне значення зосередженої сили: ;

б) розрахункове значення: ;

де - нормативне значення навантаження на балку настилу;

- розрахункове значення навантаження на балку настилу.

Нормативне навантаження від ваги балки приймаємо ,

- коефіцієнт надійності за навантаженням.

Реальне навантаження на балку змінюємо еквівалентним рівномірно розподіленим по прольоту.

Нормативне значення еквівалентного навантаження:

Розрахункове значення еквівалентного навантаження: , де n =16 – число проміжків між балками настилу.

_{Рис. 3. Розрахункова схема головної балки з епюрами} та

Максимальний згинальний момент в балці:

1. від нормативного навантаження:

б) від розрахункового навантаження:

Розрахункова поперечна сила в опорному перерізі балки: