tн=1,45 см. По сортаменту принимаем tн=16 мм.
Настил крепится к балкам настила сплошными сварными швами.
Определим растягивающее усилие Н, действующее на 1 погонный длины шва:
где γf- коэффициент надежности по нагрузке (γf=1,05).
;
1. Расчет по металлу шва
- коэффициент глубины провара шва bf = 0,9 (табл. 34* СНиП II-23-81*)
- коэффициент условия работы шва gwf = 1 (по п.11.2 СНиП II-23-81*)
В соответствии с табл. 55 СНиП II-23-81* принимаем электроды типа Э42 для стали С245.
Расчетное сопротивление металла шва R wf = 180 МПа (по т.56 СНиП II-23-81*).
2.Расчет по металлу границы сплавления.
- коэффициент глубины провара шва bz = 1,05 (табл.34 СНиП II-23-81*)
- коэффициент условия работы шва = 0,45Run. По т.51* СНиП II-23-81*
для стали С245 Run =370 МПа.Rwz=0.45·370=166.5 МПа=16,65кН/см2.
gwz=1(по п.11.2 СНиП II-23-81*);
Принимаем требуемый катет шва kf=5 мм(в соответствии с табл.38 СНиП II-23-81*)
4.3.2.Расчет балок настила
Сбор нагрузки: Таблица 8
Наименование нагрузки
Нормативная нагрузка,
f
Расчетная нагрузка,
1
Металло-цементный раствор t=30мм
0,75
1,3
0,975
2
Гидроизоляция:2 слоя рубероида на мастике
0,1
0,13
3
Теплоизоляция: шлако-бетон t=40мм
0,48
0,624
4
Стальной настил t=16мм
1,256
1,05
1,3188
5
Полезная нагрузка
28
29,4
Итого:
30,586
32,4478
Определение удельного веса настила.
Рис.10
Погонная нагрузка на балку настила
32,4478*1,25=40,55975;
Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки:
Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1:
По сортаменту принимаем двутавр №14ГОСТ 8239-89 (Iх=572см4, Wх=81,7см4, Sх=46,8 см3, b=73 мм, t=7,5 мм, d =4,9 мм, h = 140 мм, mбн =13,7 кг/м).
Rg gс = 1,1 × 24 = 26.4 кН/см2
22,57 < 26,4 - условие прочности выполняется
Уточним коэффициент с1=с по табл. 66 СНиП II-23-81*
Аf=bt=7,3·0,75=5,475м2;
Аw = (h-2t)d = (14-2·0,75)0,49=6,125 см2
Þ с = 1,0806=>
22,97 < 26,4 - условие прочности выполняется
Перерезывающая сила на опоре:
Qmax = qбн lбн × 0,5= 40,55975×2 × 0,5 =40,55975кН ;
Проверка касательных напряжений.
RS gс = = 14,94 кН/см2;
4,4247<14.94=> условие выполняется.
Проверка жесткости.
lбн=350 см;
Е=2,06·104 кН/см2;
qн=0,0030586·125=0,382325 кН/см;
Jx=572 см4
0,0034>0,004=>жесткость балки обеспечена.
4.3.3.Расчет вспомогательных балок
Сбор нагрузок:
Таблица 9
Балки настила № 14
0,1096
0,11508
6
30,6956
32,55788
Определим удельный вес балок настила.
Нагрузка с балок настила передаётся на вспомогательные балки в виде сосредоточенных сил. При частом расположении балок настила (4 и более) можно заменить сосредоточенные силы эквивалентной равномерно распределённой нагрузкой.
По сортаменту принимаем двутавр №36 ГОСТ 8239-89 (Iх=13380см4, Wх=732см4, Sх=423 см3, b=145 мм, t=12,3 мм, d =7,5 мм, h = 360 мм, mбн =48,6 кг/м).
Проверка прочности
Рис.11
24,898 < 26,4 - условие прочности выполняется
Аf=bt=14,5·1,23=17,84 см2;
Аw = (h-2t)d = (36-2·1,23)0.75= 25,115 см2;
Þ с = 1,0991=>
24,92 < 26,4 - условие прочности выполняется
5,15<14.94=> условие выполняется.
lвб=500 см;
qн=0,00306956·200=0,613912 кН/см;
Jx=13380см4
0,0036<0,004=>жесткость балки обеспечена
При приложении сосредоточенной нагрузи через полку вспомогательной балки в месте, не укрепленном поперечным ребром, стенка балки должна быть проверена на прочность от местного давления по формуле
,
где Fбн =81,39кН- расчетная сосредоточенная нагрузка;
lef=b+2tef =14+2·2,63=19,76(см)– условная длина распределения нагрузи, где b=16-ширина полки балки настила;
tef =t+r =1,23+1,4=2,63(см)– расстояние от нагруженной грани полки до начала внутреннего закругления стенки.
Ryγc=24·1,1=26,4;
3,35<26,4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления.
Проверка общей устойчивости балки
- расчет на общую устойчивость не требуется.
5. СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ.
Таблица 10
Наименование элементов
1- вариант
2- вариант
3- вариант
Расход стали,
кг/
Количество балок,
шт
Расход стали, кг/
Стальной настил
94,2
35
62,8
40
125,6
Балки настила
13,7
29,44
10,96
21
Вспомогательные балки
24,3
8
19
ИТОГО:
132,2
71
111,24
79
160,86
57
Вывод: по расходу стали и количеству монтажных элементов наиболее экономичен вариант №2.
6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВНОЙ БАЛКИ
Сбор нагрузки на главную балку Таблица 11
Нормативная нагрузка, кН/м2
Расчетная нагрузка, кН/м2
Стальной настил t=8мм
0,628
0,6594
Балки настила № 18
0,2944
0,30912
Вспомогательная балка №45
0,19
0,1995
7
30,4424
32,29702
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6