2.1 Нормальный тип балочной клетки

В нормальной балочной клетке нагрузка с настила передается на балки настила,

которые в свою очередь передают ее не главные балки.

Балки настила принимаем прокатными и располагаем с шагом “ ”.

Так как количество балок настила равняется то

Принимаем по таблице .

Определение нагрузки на балки настила

Погонная нормативная нагрузка на балки настила:

Погонная расчетная нагрузка:

где - собственный вес настила в ;

-коэффициент надежности по нагрузке от веса настила;

-шаг балок настила;

- коэффициент, учитывающий собственный вес балок настила.

Собственный вес настила равен:

где - плотность стального настила;

-толщина настила в метрах.

Определяем погонную нормативную нагрузку на балки настила:

Полная расчетная нагрузка на балки настила:

Подбор балок настила

Вычисление максимального изгибающего момента:

Вычисление максимальной поперечной силы:

Определение требуемого момента сопротивления сечения:

где - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций,

принятый предварительно.

Предварительно принимаем:

-расчетное сопротивление фасонного проката толщиной

от 10 до 20 мм для стали , принятый по таблице 51^* СНиП II.23-81^*.

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение (ближайший

номер профиля) у которого .

Выбираем двутавр №33 у которого:

принимаем .

Проверка прочности балки настила по нормальным напряжениям

прочность обеспечена.

Вычисление недонапряжения:

Экономичность сечения балки оценивается недонапряжением, которое не должно

превышать 10%.

Наиболее экономичное сечение.

Проверку прочности по касательным напряжениям в прокатных балках обычно не

делают, так как она легко удовлетворяется из-за относительного большой

толщины стенок швеллеров.

Проверка жесткости балок настила (по погонной нормативной нагрузке)

где - погонная нормативная нагрузка на балку настила;

- пролет балки настила;

- момент инерции сечения балки настила;

- предельный относительный прогиб балок настила.

следовательно жесткость обеспечена.

Определение технико-экономического показателя балочной клетки

Определяем примерный расход металла на балочной клетки:

где - собственный вес стального настила в ;

- линейная плотность профиля балки настила в из сортамента;

2.2 Усложненный тип балочной клетки

В усложненной балочной клетке нагрузка на главные балки передается со

вспомогательных балок, которые располагаются с шагом .

Количество вспомогательных балок принимается четным.

Определение шага второстепенных балок “ ”:

так как количество вспомогательных балок равняется то

Определение шага балок настила “ ”:

так как количество балок настила равняется то

Принимаем по таблице .

Определение нагрузки на балки настила

Погонная нормативная равномерно-распределенная нагрузка:

Погонная расчетная равномерно распределенная нагрузка:

Собственный вес настила равен:

Подбор балок настила

Вычисление максимального изгибающего момента:

Вычисление максимальной поперечной силы:

Определения требуемого момента сопротивления сечения:

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение (ближайший

номер профиля) у которого .

Выбираем двутавр №20а у которого:

принимаем .

Проверка прочности балки настила по нормальным напряжениям

прочность обеспечена.

Вычисление недонапряжения:

Наиболее экономичное сечение.

Проверку прочности по касательным напряжениям в прокатных балках обычно не

делают, так как она легко удовлетворяется из-за относительного большой

толщины стенок швеллеров.

Проверка жесткости балок настила (по погонной нормативной нагрузке)

Проверка жесткости настила

где - погонная нормативная нагрузка на балку настила;

жесткость обеспечена.

Определение нагрузки на второстепенные балки

Погонная нормативная нагрузка на балки настила

Погонная расчетная нагрузка

- коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса балок.

Проектирование вспомогательной балки

Вычисление максимального изгибающего момента:

Вычисление максимальной поперечной силы:

Определения требуемого момента сопротивления сечения:

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение (ближайший

номер профиля) у которого .

Выбираем двутавр №60 у которого:

принимаем

Проверка прочности вспомогательной балки по нормальным напряжениям

прочность обеспечена

Вычисление недонапряжения:

Проверку прочности по касательным напряжениям в прокатных балках обычно не

делают, так как она легко удовлетворяется из-за относительного большой

толщины стенок швеллеров.

Проверка жесткости вспомогательных балок (по погонной нормативной нагрузке)

Проверка жесткости настила

где

-погонная нормативная нагрузка на балку настила;

жесткость обеспечена

Проверка общей устойчивости вспомогательных балок в

середине пролета в зоне действия максимального изгибающего момента.

Сжатый пояс ВБ закреплен от перемещений балками настила, поэтому за

расчетную длину следует принимать расстояние между балками настила “ ”.

Устойчивость вспомогательных балок будет обеспечена и ее не требуется

проверять, если

Предельное значение установлено в таблице 8^* СНиП II-23-81^*

-соответственно ширина и толщина сжатого пояса ВБ;

-расстояние между осями поясных листов;

- для сечений балок работающих упруго;

Формула применима при выполнении условий

условие выполняется.

условие выполняется.

Определение технико-экономического показателя балочной клетки.

Определяем примерный расход металла на балочной клетки:

где - собственный вес стального настила в ;

- линейная плотность профиля балки настила в из сортамента;

- линейная плотность профиля второстепенной балки в из сортамента

2.3 Сравнение вариантов и выбор типа балочной клетки:

1.Нормальный тип балочной клетки:

2.Усложненный тип балочной клетки:

Выбираем нормальный тип балочной клетки, так как он более проще в

изготовлении и монтаже, а расход стали в балочной клетке нормального типа

меньше, чем расход стали в балочной клетке усложненного типа.