Расчет плоского стального настила
Здравствуйте!! Помогите пожалуйста разобраться.
Имеется площадка для обслуживания оборудования, шаг колонн 6х6 метров, необходимо запроектировать настил из рефленки и определить шаг балок настила.
Нагрузка по заданию 150 кг/м2, и несколько сосредоточенных от оборудования по 1-4 тонн. Настил рассчитываю на нагрузку 200 кг/м2, нагрузки с оборудования будут передаваться на балки настила. Настил подбирал по Руководство по подбору сечений эл-в строительных стальных конструкций часть 2 и по учебнику Горева В.В. (принял шаг балок 1500, и толщину листа 10).
Собственно вопросы:
1. В руководстве, в приложении 6 сказано что можно учитывать в расчете балок часть листа, а именно по 30t в каждую сторону(рис1), на рисунке ДБ 20х1. Насколько верно создать такое сечение в редакторе сечений что бы потом применять его для расчетов в Robot Structural или лучше задать лист пластиной t=10, по балкам.
2. Нужно учитывать вес оборудования при расчете настила?
3. В руководстве приведена таблица (для шарнирной схемы) в которой указана предельная нормативная нагрузка на лист t=10 при шаге 1500 и прогибе 1/150, нагрузка 11kN/m2, однако при расчете Robot прогиб получается 10 мм при 2кН/м2, и там и там, как я понимаю учтены мембранные усилия. Где правильно?
Наверно в роботе не учтены все таки мембранные усилия, или что то другое не верно. Правильно так, как в таблице
Я конечно всех тонкостей задания не знаю, но скажу как нужно сделать. Нужно поставить балки двутавр Б12 через 600мм с длиной 1500 и принять рефленку толщиной 8мм.
Там в Гореве по-моему не правильная таблица (точно не помню), она для минимального пролета при определенном соотношении сторон (нужно еще учесть закрепление), т.е. если у тебя 1500х600 то нужно брать 600.
Чтобы учитывать настил в работе балки, такое редко кто делает, много чего нужно учесть.
В Гореве есть формулы. По ним можно поросчитать. И они для опертого по двум сторонам листа дают 10мм толщину при пролете 1.5м и прогибе 1/150
Нужно учитывать еще, что лист не только "оперт", но и приварен. Там может и "пятерка" пройти, но будет "хлюпать" при хождении.
Это учтено в формулах в Гореве и именно при такой постановке лист 10мм прогибается на 1/150 при нагрузке 11кН.
В программе это учитывается геометрической нелинейностью.
1. Если вы будете учитывать настил, что конечно же правильно, то из симметричного двутаврового профиля получите
не симметричный двутавровый с бОльшим моментом инерции. Вряд ли это позволит принять меньший
по сортаменту профиль, но прогибы будут меньше.
2. Так как прогибы настила нормируются и зависят от нагрузки, сосредоточенную нагрузку учитывать нужно.
3. В книге Горева, насколько помню, расчет ведется с цилиндической изгибной жесткостью, и листовой настил
с соотношением пролета к толщине 40 ≤ lн/tн ≤ 300 занимает промежуточное значение между плитой и мембраной,
работает на изгиб с растяжением, а что использует в данном случае Робот мне не известно
10ка на 1.5м хлопать не будет.
А расчет настила это не какое то ноу-хау. Можно по формулам в учебниках МК, можно в прогах, любая просчитает и результат будет похожим на формульный
В Robot и вправду мембранные усилия не учитывались(не включил нелинейный расчет, после включения которого прогибы стали 1см при 150 кг/м2.)
2.
Посчитал (вложения 1,2) у меня получилось что проходит 4мм лист при шаге 1,2м, (что как то нереально)
3.[quote=Колян;1050945]Руководство тоже посмотрел. Там таблица, которая и смущает: при пролете в 1.5 м и толщине 10, лист держит 1.1 тонны на метр квадратный, как понимаю, при таком раскладе львиная доля напряжений (зависит от пролета) в листе будет следствием именно мембранных сил, и в таком случае мембранное усилие должно восприниматься двутавровом, к которому приварен лист. Возникает вопрос: как обеспечить расстояние между балками, особенно ближе к краям площадки, где эти сближения будут нарастать; потому как небольшое сближение опор будет приводить к уменьшению доли изгибной составляющей и увеличению мембранной, при этом малейшее сближение будет вызывать большие прогибы, и тогда, как написал VVapan4ik, будет хлюпать. Может и перемудрил и не прав, поправьте если так.
3.
Посчитал (вложения 1,2) у меня получилось что проходит 4мм лист при шаге 1,2м, (что как то нереально)
Почему не реально? Как раз реально. Рифленка как раз и придумана с учетом, чтоб "проходила" для таких мостиков. Но ребра, как сказали выше, сделать нужно.
Похоже задача успешно разрешилась, однако для информации пусть будет:
Данный вопрос - проектирование конструкций типа "листовой настил с приварными балками / ребрами жесткости" - типичная судостроителная задача (а также, видимо, авиастроительная). Именно из такого рода конструкций и сформирован корпус корабля (в частности - рассматриваемый случай - перекрытие платформы или палубы). Соответственно имеется и серьезная нормативная база (например, Правила Классификации и Постройки Судов - Морского или Речного Регистра) и большое количество специалной литературы по данному вопросу (дисциплины "Конструкция Корпуса Судна", "Прочность Корабля", "Строителная Механика Корабля"). Конечно же имеется своя специфика, и с непривычки дла специалиста-не корабела может быть не очень комфортно разбирться во всем этом (как и для корабела - разбиратся в СНиПах), но при необходимости - вполне реально. Например можно дла начала ознакомиться с имеющейся в инете книгой: В.Н. Лазарев, Н.В. Юношева "Проектирование конструкций судового корпуса и основы прочности судов" Ленинград, 1989.
| . может быть не очень комфортно разбираться во всем этом. |
Вот это верно - вряд ли кто то из строителей будет разбираться с корабельной механикой,
а вместо Горева будет использовать Лазарева
Расчёт листового настила (кино , текст)
В методики расчёта существуют две различные формулы определения отношения длины пластины к ширине и при одинаковых исходных данных результаты вычисления разняться. Не имея возможности уточнить у автора, а также сделать выбор в ту или иную пользу основываясь на собственном или ином компетентном мнении, предлагаем Вам сделать этот нелёгкий выбор
Расчёт плоского листового настила
(Горев В.В. "Металлические конструкции" том 1, п.8.3 стр. 477)
Ограничение при расчёте
Материал конструкций - только сталь С235, С245, С255, С285
Материал сварки - отсутствуют материал с Rwun > 490 Н / мм 2 (электроды Э60, Э70, Э85 и соответствующие им марки проволок)
Расчёт не распространяется на климатиеские районы I1, I2, II2, II3
| Полезная нагрузка, т/м 2 | Толщина листа, мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 - 8 | 8 - 10 | 10 - 12 | 12 - 14 | 14 - 16 | ||
| до 1 | ||||||
| 1,1 - 2,0 | ||||||
| 2,1 - 2,5 | ||||||
| 2,6 - 3,0 | ||||||
| более 3,1 | ||||||
| Полезная нагрузка, т/м 2 | Толщина листа, мм | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | ||
| 1 - 1,5 | 0,6 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | |
| 1,5 - 2,0 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | |
| 2,0 - 2,5 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | |
| 2,5 - 3,0 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | ||
| 3,0 - 3,5 | 0,6 | 0,8 | 0,8 | 1,0 | ||
| Вид сварки при диаметре сварочной проволоки, d мм | Положение шва | Коэффициент | Значение коэффициентов при катетах швов, мм | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3. 8 | 9. 12 | 14. 16 | 18 и > | |||
| Автоматическая при d=3..5 мм | В лодочку | βf | 1.1 | 0.7 | ||
| βz | 1.5 | 1.0 | ||||
| Нижнее | βf | 1.1 | 0.9 | 0.7 | ||
| βz | 1.15 | 1.05 | 1.0 | |||
| Автоматическая и полуавтоматическая при d=1,4..2 мм | В лодочку | βf | 0.9 | 0.8 | 0.7 | |
| βz | 1.05 | 1.0 | ||||
| Нижнее, горизонтальное, вертикальное | βf | 0.9 | 0.8 | 0.7 | ||
| βz | 1.05 | 1.0 | ||||
| Ручная; полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при d | В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное | βf | 0.7 | |||
| βz | 1.0 | |||||
| N | Сварочные материалы | Rwun, н/мм 2 | Rwf, н/мм 2 | |
|---|---|---|---|---|
| тип электрода (по ГОСТ 9467) | Марка проволоки | |||
| 1 | Э42, Э42А | Св-08, Св-08А | 410 | 180 |
| 2 | Э46, Э46А | Св-08ГА | 450 | 200 |
| 3 | Э50, Э50А | Св-08Г2С, Св-10ГА, ПП-АН-8, ПП-АН-3 | 490 | 215 |
СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. Таблица Г.2
Коэффициенты надёжности по нагрузке| Конструкции сооружений и виды грунтов | Коэффициент надежности по нагрузке γf |
|---|---|
| Конструкции | |
| Металлические, за исключением указанных в 2.3 | 1.05 |
| Бетонные (со средней плотностью выше 1600 кг/м 3 ), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные | 1.1 |
| Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые | |
| в заводских условиях | 1.2 |
| на строительной площадке | 1.3 |
| Грунты | |
| В природном залегании | 1.1 |
| На строительной площадке | 1.15 |
СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. Таблица 7.1
Коэффициент условия работ в таблице 1 СП 20.13330.2011 не оговорен.
Примечание 5: В случаях, неогороненных в настоящей таблицы, в формулах следует принимать γc = 1
Для энтузиастов добавлены ещё два значения.
Чтобы посмотреть таблицу полностью, необходимо нажать на знак вопроса слева от поля выбора коэффициента
Нормативные и расчётные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката
| Сталь по ГОСТ 27772 | Толщина проката, мм | Нормативное сопротивление проката, Н/мм 2 | Расчётное сопротивление проката, Н/мм 2 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Ryn | Run | Ry | Ru | ||
| C235 | от 2 до 8 | 235 | 360 | 230/225 | 350/345 |
| C245 | от 2 до 20 | 245 | 370 | 240/235 | 360/350 |
| свыше 20 до 30 | 235 | 370 | 230/225 | 360/350 | |
| C255 | от 2 до 20 | 245 | 370 | 240/235 | 360/350 |
| свыше 20 до 40 | 235 | 370 | 230/225 | 360/350 | |
| C285 | от 2 до 10 | 275 | 390 | 270/260 | 380/370 |
| свыше 10 до 20 | 265 | 380 | 260/250 | 370/360 | |
СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. таблица В.5
Предельные прогибы см. таблицу Е.1 в СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* или нажм. на знак вопроса слева от поля выбора прогиба
3.3. Расчет плоского стального настила
Конструкция несущего настила состоит из стального листа, уложенного на балки настила сверху и приваренного к ним. Для стационарного настила чаще всего применяют плоские листы толщиной 6 – 14 мм из стали класса C235. Исходя из несущей способности этих листов, пролет настила lн, определяемый расстоянием между балками настилаа1, принимается в пределах 0,6 – 1,6 м.
Настил, имеющий достаточную толщину tни соотношение пролета настила к толщинеlн/tн < 40, рассчитывается на поперечный изгиб как плита без распора, относительно тонкий настил при соотношенииlн/tн > 300 работает как мембрана только на осевое растяжение. Для восприятия распора требуются неподвижные опоры. Листовой настил с соотношением пролета к толщине 40 ≤ lн/tн≤ 300 занимает промежуточное значение между плитой и мембраной, работает на изгиб с растяжением.
Для расчета стального настила, изгибаемого по цилиндрической поверхности, вырезается полоска единичной ширины, работающая на изгиб от момента Мmaxи растяжение от усилияН, вызванные поперечной равномерно распределенной нагрузкойq(рис. 3.2).
Рис. 3.2.Расчетная схема настила
Цилиндрическая изгибная жесткость настила при отсутствии поперечных деформаций E1I, гдездесь
–модуль упругости, = 0,3 – коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона).
Толщина стального настила tн, не подкрепленного ребрами жесткости, назначается в зависимости от заданной полезной нагрузкиpn. Ее рекомендуемое значение принимается по табл. 3.3 и согласуется с ГОСТ 82-70 «Сталь широкополосная универсальная горячекатаная» (см. табл. 3.9) и ГОСТ 19903-74 «Сталь листовая горячекатаная» (см. табл. 3.8).
Рекомендуемые толщины стального настила
Полезная нагрузка pn, кН/м 2
Толщина листа, мм
Пример 3.1. Рассчитать плоский настил из стали С235 в нормальном типе балочной клетки (рис. 3.3) под полезную временную нагрузку на настилpn = 12,55 кН/м 2 . Предельный относительный прогибfu/lн = 1/150.
Рис. 3.3.Нормальный тип балочной клетки (к примерам 3.1 и 3.2)
При pn = 12,55 кН/м 2 принимаемtн = 8 мм.
Нормативная нагрузка от веса стального настила
где – плотность стального проката.
При нагрузках, не превышающих 50 кН/м 2 , и предельном относительном прогибепрочность шарнирно закрепленного по краям стального настила всегда будет обеспечена и его рассчитывают только на прогиб.
Максимальный пролет настила lн, равный шагу балок настилаа1в балочной клетке, определяем из условия жесткости по формуле
Принимаем в осях несколько больше требуемого, так как фактический пролет настила (расстояние между краями полок соседних балок) будет меньше.
Усилие Нна 1см ширины настила, на которое рассчитываются сварные швы, прикрепляющие настил к балкам, определяем по формуле
где p = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки.
Значения коэффициентов f и z
Сварка при диаметре сварочной проволоки d, мм
Коэффициенты f и z при катетах швов, мм
Расчет плоского стального настила
Различают балки прокатные (из двутавров или швеллеров) и составные – сварные или клепаные (из листов и уголков).
Балочная клетка представляет собой систему пересекающихся несущих балок, предназначенных для опирания настила перекрытий. В зависимости от схемы расположения балок балочные клетки разделяют на три типа (рис. 7.1): упрощенные, нормальные и усложненные. В упрощенной балочной клетке (рис. 7.1, а) нагрузка от настила передается непосредственно на балки, располагаемые обычно параллельно короткой стороне перекрытия, затем на вертикальные несущие конструкции (стены, стойки и др.). В балочной клетке нормального типа (рис. 7.1, б—г) балки настила опираются на главные балки, а те, в свою очередь, на колонны или другие несущие конструкции. В усложненной балочной клетке (рис. 7.1, д) балки настила опираются на вспомогательные балки, которые крепятся к главным балкам.
Балки настила и вспомогательные балки обычно проектируют прокатными, а главные балки могут быть как прокатными (больших профилей), так и составными. Взаимное расположение балок в балочной клетке может быть различным: этажное (рис. 7.1,6), в одном уровне (рис. 7.1, б) и пониженное (рис. 7.1, г).
Рис. 7.1. Типы балочных клеток
а – упрощенная; б–г – нормальные с расположением балок настила соответственно по верху главных балок (этажное), в одном уровне и с пониженным расположением; д – усложненная; 1 – главные балки; 2 – балки настила;
3 – вспомогательные балки; 4 – стальной настил; 5 – колонны
Определение нагрузки на балки и расчетные усилия
Каждую балку в перекрытии рассматривают раздельно, не связанной с другой. Нагрузка на балку настила передается от настила с участков перекрытия, расположенных на смежных от балки пролетах, а на главную балку — от вспомогательных балок или балок настила (рис. 4.2).
Площадь перекрытия, с которой нагрузка передается на балку, называется грузовой площадью. Для главной балки ширина грузовой площади равна расстоянию между главными балками или пролету вспомогательной балки, а для вспомогательной — шагу этих балок или пролету настила.
Погонная равномерно распределенная нагрузка на балку:
где li – шаг балок : р п — нормативная временная, g n – постоянная (включая собственный вес балки) равномерно распределенные нагрузки;
γfp,γfg – соответственно коэффициенты надежности по временной и постоянной нагрузкам.
Максимальные расчетные значения изгибающего момента М и поперечной силы Q для разрезной балки:
В соответствии со значением М подбирают сечение балки по формулам первого предельного состояния и проверяют прогиб балки по условию второго предельного состояния, принимая нормативное значение изгибающего момента М (без учета коэффициентов надежности по нагрузкам).
ВОПРОС №3
Расчет плоского стального настила
В зависимости от интенсивности нагрузки для настила применяют листы толщиной td при g=10 кН/м 2 – 6 мм, при g=10–20 кН/ /м 2 - 8 мм и при g>20 кН/м 2 – 10–14 мм.
Плоский настил при опирании по двум сторонам рассчитывают либо как балочный элемент на поперечный изгиб (рис. 7.3, в), т. е. когда настил сравнительно толстый (ld/td<50) и он недостаточно закреплен на опорах или опоры подвижны, либо как упругую висячую конструкцию на изгиб с распором, что имеет место при жестком закреплении тонкого настила (ld/td≥50) на неподвижных опорах, когда возникающее осевое усилие растяжения Н при изгибе настила может быть воспринято закреплением на опорах, а сами опоры неподвижны (рис. 7.3,б).
Настил при работе его только на изгиб при прогибе не более 1/150 рассчитывают из условий прогиба простой балки по предельному состоянию второй группы:
(при f/ld ≥1/120 настил рассчитывают также и по прочности).
Рис. 7.3. Расчет настила на изгиб
а – поперечное сечение; б, в – соответственно расчетные схемы на изгиб с
распором и без распора; 1 – настил; 2 – балка настила
ВОПРОС №4
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.009)
Расчет стального листового настила
Проектирование рабочей площадки производственного здания. Методические указания к выполнению курсового проекта по металлическим конструкциям./ Сост.: В.П. Кузнецов, В.В.Шабанин; Самарск. Арх.-строит. Унив. Самара, 2006.
Приводятся необходимые сведения по конструированию и расчету стальных элементов балочной клетки и колонн рабочей площадки, необходимые справочные материалы.
Предназначены в помощь студентам специальности 290300 – «Промышленное и гражданское строительство» дневного отделения (3-й курс)и заочного отделения (5-й курс) при выполнении курсового проекта по дисциплине «Металлические конструкции».
Номер лицензии на издательскую деятельность ЛР №020 726 от 25 февраля 1998г.
С Самарский государственный архитектурно- строительный университет, 2006
КОМПОНОВКА И ВЫБОР СХЕМЫ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ
1.1. Компоновка балочной клетки
Перед началом проектирования следует представить себе общую схему конструкций и расположение элементов, выполнить эскизы планов и разрезов рабочей площадки (рис. 1.).
Рабочая площадка состоит из элементов, образующих балочную клетку (главных балок - ГБ и балок настила - БН), настила, колонн и связей. Рис.1. Схема рабочей площадки
Расстановку балок в плане выполняют для одной ячейки размерами Lxl, считая, что остальные ячейки будут такими же (рис.2).
По колоннам вдоль большего шага устанавливают главные балки (ГБ), а по ним – балки, поддерживающие настил (БН). Шаг балок настила a выбирается таким образом, чтобы ему был кратен размер L. При расстановке БН учитывают, что они не должны опираться на главную балку в середине пролета, поскольку в этом месте устраивается укрупнительный стык.
Рис.2. Типовая ячейка балочной клетки
Рекомендуется шаг aназначать в зависимости от типа настила и заданной нормативной нагрузки на рабочую площадку по табл.1.1.
Таблица 1.1. Рекомендуемый шаг балок настила
Шаг балок настила в мм в зависимости от типа настила:
В курсовом проекте следует рассмотреть две схемы балочной клетки (как правило, одна схема с листовым настилом, другая со щитовым настилом). Для каждой схемы необходимо определить толщину стального настила, подобрать сечения балок настила из прокатных двутавров, размеры ребер щитового настила, а затем выбрать наиболее экономичный вариант по расходу металла. Для выбранного варианта производят расчет главной балки, колонны и всех конструктивных узлов рабочей площадки.
С учетом плана рабочей площадки разрабатывается схема связей по колоннам в продольном и поперечном направлениях. Связи обеспечивают горизонтальную несмещаемость верхних концов колонн. Связи могут быть приняты крестовыми или портальными в зависимости от габаритов ячейки, высоты колонн, наличия проездов под рабочей площадкой (см. рис. 1).
1.2. Подбор сечения балки настила
Расчет любого элемента следует начинать с установления расчетной схемы. Расчетная схема балки настила показана на рис.3.
Рис.3. Расчетная схема балки настила
Погонная нормативная и расчетная нагрузки на БН:
где p- заданная нормативная временная нагрузка на квадратный метр площадки;
gfp=1,2 – коэффициент надежности по временной нагрузке;
1,05 – коэффициент, учитывающий приближенно вес настила и балок настила.
Подбор сечения балок производят из условия их прочности с учетом развития пластических деформаций
и условия жесткости
l/f n0. ( 2)
Здесь M=ql 2 /8 – изгибающий момент от расчетных нагрузок; с1—коэффициент увеличения момента сопротивления балки при учете развития пластических деформаций. В курсовом проекте данный коэффициент можно принять равным 1,12. gc-коэффициент условий работы [1, табл.6]; в данном расчете gс=1; f-максимальный прогиб балки от нормативной нагрузки qn; n0- нормируемое минимальное отношение пролета балки к ее прогибу (табл.П.10).
Из условия прочности (1) определяют требуемый момент сопротивления:
Имея в виду, что для данной расчетной схемы f=(5/384)qnl 4 /(EI),и приняв по табл.П.10 n0, из условия жесткости (2) определяют требуемый момент инерции:
где Е=2,06х10 5 МПа – модуль упругости стали.
По сортаментам двутавров (ГОСТ 8239-89, ГОСТ 26020-83 или СТО АСЧМ 20-93) подбирают необходимый профиль, у которого Wx Wтр и Ix Iтр.
Расчет стального листового настила
Настил укладывается на балки настила и приваривается к ним сплошными угловыми швами (рис.4).
Рис. 4. К расчету листового настила
Подбор толщины настила tн производится из расчета его жесткости, поэтому в качестве материала настила следует принимать наиболее дешевую сталь С235.
По заданной нагрузке p и значению n0 для настила (табл.П.10) определяют предельное отношение пролета настила к его толщине:
Здесь Е1= Е/(1-n 2 )=2,06х10 5 /(1-0,3 2 )=2,26х10 5 МПа– приведенный модуль упругости; n- коэффициент Пуассона.
По найденному отношению вычисляют минимально возможную толщину настила tн. Полученная величина округляется до целого миллиметра в большую сторону.
1.4. Расчет щитового настила
Расчет стального щитового настила с ребрами из полосовой стали можно выполнить в следующей последовательности (рис.5) Назначив шаг ребер ар а/2,определяют требуемую толщину настила из условия жесткости по формуле
При этомn0 принимают по таблице П10 в зависимости от ар.
Рис.5. К расчету щитового настила
Окончательно принимают толщину настила, округлив полученное значение до ближайшего большего целого. Не рекомендуется принимать tн менее 3 мм и более 12 мм.
Затем выполняют расчет ребер, приняв их толщину равной толщине настила или несколько больше.
Расчетная погонная нагрузка на ребро будет
q=1,01(0,0785 tн*1.05+1,2 Р) aр (tн в мм)
Высотой ребра из условия прочности можно задаться по приближенной формуле:
hр= 0,6 .
Далее, приняв высоту ребра кратной 5мм и уточнив нагрузки на ребро, проверяют прочность и жесткость расчетного сечения. В расчетное (тавровое) сечение включается само ребро и примыкающий к нему участок настила шириной 30tн(рис.5).
Положение главной центральной оси таврового сечения: Z=(30tн(tн/2)+hр(hр/2+ tн))/(30tн+hр).
Момент инерции относительно оси X-X: Ix=30tн^2х(Z-tн/2)^2+tнhр^3/12+tнhр(hр/2+tн- Z)^2.
Масса настила с ребром в кг на 1 кв.м площадки:
gн=(ар+hр)tн7850/ар (размеры в м).
Нормативное и расчетное значения погонной нагрузки на ребро:
qn=(0.01gн +Р)ap; q=(0.01 gн 1.05+Р 1.2)ap.
Проверку прочности расчетного сечения ребра производят по формуле σ=Mх(hр+tн-Z)/Ix=(q lp^2/8) (hр+tн-Z)/Ix Rygc,а проверку жесткости – по формуле a/f=384 E Ix/(5 qn a^3) nо
При невыполнении условия прочности или жесткости следует увеличить размеры ребра.
Пример 1.
Требуется для двух схем балочной клетки подобрать настил и балки настила по следующим исходным данным: размер ячейки L*l=18,8х6,6м, сталь для балок - С255, нормативная нагрузка на площадку Р=30кН/кв.м.
Для фасонного проката из стали С255 расчетное сопротивление (табл.П1) Ry=255МПа=25кН/см 2 при толщине 4…10мм и Ry=240МПа=24кН/см 2 при толщине более 10мм.
1-я схема (с листовым настилом).
Принимаем шаг балок настила с учетом табл.1.1, а=0,752м (кратен размеру L=18,8м).
Нормативная нагрузка на балку настила qn=1,05*p*a=1.05*30*0.752=23,69кН/м; расчетная нагрузка q=1,05*30*0,752*1,2=28,43кН/м.
Изгибающий момент М=q*l^2/8=28,43*6,6^2/8=154,8кН*м.
Требуемый момент сопротивленияWтр=М/(c1*Ry*gc)=154,8*100/(1,12*25*1)=553см 3 ;
Требуемый момент инерции Iтр=(5/384)*qn*l^3*n0/E=
Принимаем I 33(ГОСТ 8239-89), у которого Wx=597см 3 >Wтр и Ix=9840см 4 >Iтр. Так как толщина полки двутавра больше 10мм, делаем проверку прочности балки, приняв Ry=24кН/см 2 :
Расчетный пролет настила lн=а-bf=752-140=612мм. Требуемая толщина настила
Принимаем tн=6мм.
Масса настила и балок настила, приходящаяся на 1 кв.м. балочной клетки g=7850tн+gБН/а=7850х0,006+42,2/0,752=103кг/кв.м.
2-я схема (со щитовым настилом).
Принимаем по табл.1.1 шаг балок настилаа=1,88м (кратен размеру L=18,8м).
Нормативная и расчетная нагрузки на балку настила:
qn=1,05*30*1,88=59,22кН/м; q=59,22*1,2=71,06кН/м.
М=71,06*6,6^2/8=387кН*м; Wтр=387*100/(1,12*24)=1440см 3 ;
Iтр=(5/384)*0,01*59,22*660^3*167/20600=17972см 4 .
Принимаем I 50Б1(ГОСТ 26020-83), у которого Wx=1511см 3 >Wтр и Ix=37160см 4 >Iтр.
Расчетная нагрузка на реброq=(0,0785 tн*1.05+Р 1,2) aр 1,01=
(0,0785х6х1,05+30х1,2)х0,66х1,01=24,3кН/м.
Высота ребра hр=0,6 =
0,6х =13,3см.
Принимаем hр=140мм.
Масса погонного метра одного ребра gр=7850*tн*hр=7850*0,006*0,14=6,59кг/м.
Суммарная нагрузка на погонный метр ребра:
qn=(0.01gн +Р)ap+ 0,01gр;
qn=(0.01х7850х0,006 +30)0,66+ 0,01х6,59=20,2кН/м;
q=(0.01 gн 1.05+Р 1.2)ap +0,01gр1,05;
q=(0,01х7850х0,006х1,05+30х1,2)х0,66+0,01х5,65х1,05=24,2кН/м.
Положение главной центральной оси таврового сечения:
Z=(30х0,6х0,6х0,3+14х0,6х(7+ 0,6))/(30х0,6х0,6+14х0,6)=3,49 см.
Момент инерции относительно оси X-X: Ix=30х0,6^2х(3,5-0,3)^2+0,6х14^3/12+0,6х14(7+0,6-3,5)^2=389 см.
© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.025)
Читайте также: