Нормальный тип балочной клетки

Шаг балок настила а допускается в пределах от 1,5 до 3 м, причём количество балок должно быть чётным, чтобы они не приходились на середину пролёта L, где запроектирован монтажный стык.

а = L/n,

где L– пролёт главной балки,

n – количество балок настила.

При n = 6: а = 20/6 = 3,33 м.

n = 8: а = 20/8 = 2,5 м.

n = 10: а = 20/10 = 2 м.

Принимаем количество балок настила n=8 и расстояние между ними а=2,5 м. Тогда при полезной нагрузке Pn = 22 кН/м2 и а = 2,5 м толщина ЖБ настила по табл.1.1 [2] принимается равной tn = 12 см. Схема нормального типа балочной клетки приведена на рис.2.1.1.

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Рис.2.1.1. Нормальный тип балочной клетки

Определение нагрузки на балки настила:

- погонная нормативная равномерно распределённая нагрузка

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

где а – шаг балок настила,

α – коэффициент, учитывающий собственный вес балок настила (1,01-1,02),

gн – собственный вес настила равный

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

где ρ – плотность материала настила (для железобетона 25 кН/м3),

tн– толщина настила в метрах.

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

- погонная расчётная равномерно распределённая нагрузка

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

где γf.g – коэффициент надёжности по нагрузке от веса настила (для ЖБ настила 1,1).

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Определение максимального изгибающего момента и максимальной поперечной силы (рис.2.1.2.):

- максимальный изгибающий момент

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

где l– пролёт балок настила в метрах.

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

- максимальная поперечная сила

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Рис.2.1.2. Эпюра изгибающего момента и поперечной силы

Так как балка настила разрезная сплошного сечения из стали с пределом текучести до 530 МПа и закреплена от потери общей устойчивости, то её расчёт следует производить с учётом развития пластических деформаций.

Определяем требуемый момент сопротивления сечения по формуле:

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

где c1– коэффициент, учитывающий пластических деформаций, предварительно принимаем равным 1,1.

Ry – расчётное сопротивление стали С245 (для фасонного проката от 2 до 20 мм равно 240МПа).

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение: принимаем двутавр 55Б1 Wx = 2051см3, Sx = 1165см3, Ix = 55680 см4 (по ГОСТ 26020-83) (рис.2.1.3.).

b=220
d=9,5
Y  
X

Рис.2.1.3. Двутавр 55Б1

Уточняем значение с1 по табл.66 [1], при

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Получаем методом интерполяции с1 = 1,11.

Подобранное сечение балки проверяем на прочность по нормальным напряжениям:

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Прочность обеспечена.

Находим недонапряжение

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Проверка по касательным напряжениям

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Проверка выполняется.

Проверяем жёсткость балки настила по нормальным нагрузкам:

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

где qnбн – погонная нормативная нагрузка на балку настила,

l– пролёт балки настила,

Ix– момент инерции сечения балки настила,

(f/l)u – предельный относительный прогиб балки настила (1/250).

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Определяем примерную стоимость 1 м2 балочной клетки. При этом принимаем ориентировочно стоимость 1 т стали – 200К руб.; стоимость 1 м3 железобетона – 80К руб. (К – коэффициент повышения стоимости материалов, изготовления и монтажа конструкций).

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

где Сн = 80Кхtн = 80Кх0,12 = 9,6К руб/м2 – стоимость 1 м3 железобетона (tн – толщина настила в м),

Сбн = 0,2Кхgбн/а = 0,2Кх89/2,5 = 7,12К руб/м2 - стоимость балки настила.

Нормальный тип балочной клетки - student2.ru

Наши рекомендации