Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Определение толщины стального настила.



 

При требуемом относительном прогибе (1/150) [5] толщина настила определяется его жесткостью

= ,

где ln – пролет настила;

tn – толщина настила;

n0 = = 150 -- отношение пролета настила к предельному прогибу;

Е1= Е ( 1- μ 2) = 2, 26 Ä 104 кН/см2;

рn -- нормативная эксплуатационная нагрузка на настил.

Расчет вспомогательных балок.

Вспомогательные балки (балки настила, второстепенные балки) проектируются из прокатных двутавров. Расчет производится по двум предельным состояниям – по прочности и жесткости.

Погонная, равномерно распределенная нагрузка (кН/м) на вспомогательные балки будет

q1 = р1 Ä а (для балок настила);

q2 = р2 Ä в (для второстепенных балок),

где р1, р2 -- эксплуатационная нагрузка на настил с учетом собственной массы конструкций, кН/м2;

а, в – соответственно шаг балок настила и второстепенных балок, м.

Максимальный изгибающий момент:

М мах = ,

где l – пролет рассчитываемой балки.

Требуемый момент сопротивления балки:

Wтреб= ,

где Сх -- коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, Сх = 1, 12;

gс – коэффициент условия работы, gс = 1, 1;

Ry -- расчетное сопротивление стали по пределу текучести

По полученному значению Wтреб из сортамента назначается номер двутавра и производится проверка жесткости по формуле:

=

При несоблюдении неравенства необходимо принять следующий номер двутавра и вновь проверить условие.

Первый вариант балочной клетки.

Расчет настила.

Находим отношение толщины настила к пролету:

= = = 135, 24;

т.к. ln =140 см, тогда tп = ln /135, 24 = 1, 04 см.

Назначаем tп = 11 мм.

Масса настила составляет gнп = 0, 86 кН/м2.

Расчет балки настила.

Погонная нагрузка на балку составляет:

qн1 = (рн + gнп) Ä а =(13, 5+0, 86) Ä 1, 4 = 20, 104 кН/м = 0, 201 кН/см;

q1 = (рн Ä gf.р.+ gнп Ä gf.g) Ä а =(13, 5 Ä 1, 2+0, 86 Ä 1, 05) Ä 1, 4 = 23, 94 кН/м,

где gf.р.=1, 2 -- коэффициент надежности по нагрузке;

gf.g.=1, 05 -- коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса конструкций.

Расчетный изгибающий момент:

М мах = = =47, 88 кН*м = 47, 88*102 кН*см.

Требуемый момент сопротивления:

Wтреб= = = 168, 97 см3

Принимаем Ι 20, Wх =184, 0 см3, J х = 1840 см4.

Проверяем прогиб подобранной балки:

=

= = 0, 0043 > 0.004, т.е. прогиб недопустим.

Принимаем Ι 22 Wх =232, 0 см3, J х = 2550 см4.

Проверяем прогиб подобранной балки:

=

= = 0, 0031 < 0.004, т.е. прогиб допустим.

Принимаем Ι 22 Wх =232, 0 см3, J х = 2550 см4.

Масса балки настила на 1 м2 площадки составляет:

qн1= = 0, 171 кН/м2,

где 0, 240 кН/м – масса 1 метра балки.

Второй вариант балочной клетки.

Расчет настила.

Находим отношение толщины настила к пролету:

= = = 135, 24;

т.к. ln = 70 см, тогда tп = ln /135, 24 = 0, 52 см.

Назначаем tп = 6 мм.

Масса настила составляет gнп = 0, 47 кН/м2.

Расчет балки настила.

Погонная нагрузка на балку составляет:

qн1 = (рн + gнп) Ä а =(13, 5+0, 47) Ä 0, 7 = 9, 79 кН/м = 0, 098 кН/см;

q1 = (рн Ä gf.р.+ gнп Ä gf.g) Ä а =(13, 5 Ä 1, 2+0, 47 Ä 1, 05) Ä 0, 7 = 11, 69 кН/м.

Расчетный изгибающий момент:

М мах = = =23, 38 кН Ä м = 23, 38 Ä 102 кН Ä см.

Требуемый момент сопротивления:

Wтреб= = = 82, 51 см3.

Принимаем Ι 16, Wх =109, 0 см3, J х = 873 см4.

Проверяем прогиб подобранной балки:

=

= = 0, 0045 > 0.004, т.е. прогиб не допустим.

Принимаем Ι 18 Wх =143, 0 см3, J х = 1290 см4.

Проверяем прогиб подобранной балки:

=

= = 0, 0030 < 0.004, т.е. прогиб допустим.

Окончательно назначаем Ι 18.

Масса балки настила на 1 м2 площадки составляет:

qн1= = 0, 26 кН/м2,

где 0, 184 кН/м – масса 1 метра балки.

Третий вариант балочной клетки.

Расчет настила.

Находим отношение толщины настила к пролету:

= = = 135, 24;

т.к. ln = 100 см, тогда tп = ln /135, 24 = 0, 74 см.

Назначаем tп = 8 мм.

Масса настила составляет gнп = 0, 62 кН/м2.

Расчет балки настила.

Погонная нагрузка на балку составляет:

qн1 = (рн + gнп) Ä а =(13, 5+0, 62) Ä 1, 0 = 14, 12 кН/м = 0, 141 кН/см;

q1 = (рн Ä gf.р.+ gнп Ä gf.g) Ä а =(13, 5 Ä 1, 2+0, 62 Ä 1, 05) Ä 1, 0 = 16, 85 кН/м.

Расчетный изгибающий момент:

М мах = = =16, 51 кН Ä м = 16, 51 Ä 102 кН Ä см.

Требуемый момент сопротивления:

Wтреб= = = 58, 27 см3.

Принимаем Ι 12, Wх =58, 4 см3, J х = 350 см4.

Проверяем прогиб подобранной балки:

=

= = 0, 0043 > 0.004, т.е. прогиб не допустим.

Принимаем Ι 14 Wх = 81, 7 см3, J х = 572 см4.

Проверяем прогиб подобранной балки:

=

= = 0, 0027 < 0.004, т.е. прогиб допустим.

Окончательно назначаем Ι 14.

Масса балки настила на 1 м2 площадки составляет:

qн1= = 0, 137 кН/м2,

где 0, 137 кН/м – масса 1 метра балки.

Расчет второстепенной балки.

Балки настила передают нагрузку на второстепенные балки в виде сосредоточенных сил, однако при расчете второстепенной балки при числе опирающихся на нее балок настила более четырех сосредоточенные силы целесообразнее заменить равномерно распределенной нагрузкой.

Погонная нагрузка на второстепенную балку:

qн2 = (рн + gнп + qн1) Ä в = (13, 5 + 0, 62 + 0, 137 ) Ä 2, 8 = 39, 92 кН/м =

= 0, 3992 кН/см;

q2 = ( рн Ä gf.р.+ (gнп + qн1) Ä gf.g ) Ä в = (13, 5 Ä 1, 2 + (0, 62 + 0, 137) Ä 1, 05) Ä 2, 8 =

= 47, 59 кН/м;

где gнп, qн1 – нормативные значения собственной массы соответственно настила и балок настила, кН/м2.

Расчетный изгибающий момент:

М мах = = = 95, 18 кН Ä м = 95, 18 Ä 102 кН Ä м.

Требуемый момент сопротивления:

Wтреб= = = 335, 898 см3.

Принимаем Ι 27, Wх = 371, 0 см3, J х = 5010 см4.

Проверяем прогиб подобранной балки:

=

= = 0, 0032 < 0, 004 т.е. прогиб допустим.

Масса второстепенной балки на 1 м2 площадки составляет:

qн2= =0, 1125 кН/м2,

где 0, 315 кН/м – масса 1 метра балки.

1.3. Выбор варианта балочной клетки.

Технико-экономическое сравнение нескольких вариантов производится по стоимости конструкций в деле, включающей в себя стоимость материала, изготовления и монтажа.

В курсовом проекте условно за наиболее экономичный принимаем вариант балочной клетки, в котором суммарная масса второстепенных балок и настила будет наименьшая.

Показатели рассмотренных вариантов занесены в табл.1.

Таблица 1.

Расход стали по вариантам (на 1 м2 площадки).

Вариант Настил Балки настила Второстепенные балки Суммарный расход стали на вариант, кН/м2
Толщина, мм Масса, кН/м2 двутавра Масса, кН/м2 двутавра Масса, кН/м2
1 11 0, 86 22 0, 171 -- -- 1, 031
2 6 0, 47 18 0, 26 -- -- 0, 73
3 8 0, 62 14 0, 137 27 0, 1125 0, 8695

Принимаем второй вариант балочной клетки (нормальный) как более экономичный.


Расчет главной балки.

Главные балки проектируются, как правило, составного симметричного сечения, сварными.

Рис. 2.2. Поперечное сечение главной балки

Сбор нагрузок.

Распределенная нагрузка на балку:

qн = (рн + gнр + qн1) Ä В = (13, 5 + 0, 47+ 0, 26) Ä 4 = 56, 92 кН/м;

q1 = (рн Ä gf.р. + (gнр + qн1) Ä gf.g) Ä В = (13, 5 Ä 1, 2 +(0, 47 + 0, 26) Ä 1, 05) Ä 4 =

= 67, 87 кН/м.


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-03-15; Просмотров: 868; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.062 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь