Усложненный тип балочной клетки

В усложненной балочной клетке нагрузка на главные балки передается со вспомогательных балок, которые располагаются с шагом b=2−5 м. количество вспомогательных балок принимается четным.

Шаг балок настила «а» определяется в зависимости от вида настила, как и в балочной клетке нормального типа. Аналогично определяется нормативная и расчетная нагрузки, подбирается номер профиля, проверяются прочность и жесткость балок настила (следует иметь в виду, что пролет балок настила будет равен расстоянию между вспомогательными балками «b»).

Принимаем 8 балок настила с шагом, а = В/8 = 8,5/8 = 1,063 м.

Принимаем 4 вспомогательные балки b = L/4 = 13/4 =3,25 м.

принимаем толщину стального листа настила t_н=0,012 м.

Определяем нагрузки на балки настила:

погонная нормативная равномерно распределенная нагрузка.

q_n^БН=(P_n+g^H)aб=(25+0,942)1,0631,02=28,13 кН/м, где g^H=сt_н=78,50,012=0,942 кН/м²,.

с — плотность материала настила, для стали с=78,5 кН/м³

б=1,02 — коэффициент, учитывающий собственный вес балок настила.

погонная расчетная равномерно распределенная нагрузка.

q^БН=(P_nг_fp+g^Hг_fg)aб=(251,2+0,9421,05) 1,0631,02=33,6 кН/м, где г_fp=1,2 — коэффициент надежности по полезной нагрузке;

г_fg=1,05 — коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса балок.

По расчетной нагрузке вычисляют максимальный изгибающий момент M_max и максимальную поперечную силу Q_max в балке настила как в разрезной однопролетной балке.

кНм;

кН.

Требуемый момент сопротивления сечения нетто:

см³.

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение у которого W_x>W_n^тр, и уточняют значение коэффициента С₁ по таблице 66 [1].

Принимаю двутавр 20Б1.

W_x = 174 см³

I_x = 1730 см⁴

h = 198 мм.

b = 100 мм.

t = 7,6 мм.

d = 5,2 мм.

g^бн = 20,2 кг/м.

; С₁=1,09.

Подобранное сечение балки настила проверяют на прочность по нормальным напряжениям:

Условие выполняется.

Определяют экономичность выбранного варианта Условие выполняется.

Проверяем жесткость балок настила:

где.

Условие выполняется, окончательно принимаем двутавр № 20Б1.

Определяем нагрузку на вспомогательные балки:

погонная нормативная равномерно распределенная нагрузка.

кН/м, где g^H=сt_н=78,50,012=0,942 кН/м²,.

с — плотность материала настила, для стали с=78,5 кН/м³

g^БН— линейная плотность балки настила в усложненной БК в кН/м.

погонная расчетная равномерно распределенная нагрузка.

По расчетной нагрузке вычисляют максимальный изгибающий момент M_max и максимальную поперечную силу Q_max в балке настила как в разрезной однопролетной балке.

кНм;

кН.

Требуемый момент сопротивления сечения нетто:

см³.

По сортаменту прокатных двутавров подбираем необходимое сечение у которого W_x>W_n^тр, и уточняют значение коэффициента С₁ по таблице 66 [1].

Принимаю двутавр 70Б1.

Wx = 3630 см³.

I_x = 146 000 см³

h = 693,6 мм.

b = 260 мм.

t = 15,5 мм.

d = 11,5 мм.

g^бн = 140 кг/м.

; С₁=1,117.

Подобранное сечение балки настила проверяют на прочность по нормальным напряжениям:

Условие выполняется.

Определяют экономичность выбранного варианта Условие выполняется.

Проверяем жесткость балок настила:

где.

.

Условие выполняется, окончательно принимаем двутавр № 70Б1.

Определяем расход металла на 1 м² балочной клетки.

кг/м².

Сравнение вариантов и выбор типа балочной клетки

Балочная клетка нормального типа является более экономичной (149,67 кг/м²) по сравнению с балочной клеткой усложненного типа (156,31 кг/м²), кроме того балочная клетка нормального типа более проста в изготовлении и монтаже, поэтому окончательно принимаем нормальный тип балочной клетки.