РАСЧЕТ БАЛКИ НАСТИЛА Б2

3. РАСЧЕТ БАЛКИ НАСТИЛА Б2

 

Балка настила Б2 выполняется из прокатного двутавра. Подберем 3 типа двутавров и выберем из них наиболее экономичный.

1) Двутавр с не параллельными гранями полок по ГОСТ 8239-89.

2) Двутавр балочный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83.

3) Двутавр широкополочный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83.

Статический расчет

Определяем расчетную схему балки. Примем разрезную балку настила пролетом l. Расчет балки настила производится на нагрузку, собранную с грузовой площади шириной «а».

Рисунок 3.1 Схема определения грузовой площади балки настила

Нормативная нагрузка от собственного веса балки в первом приближении может быть принята 0,3-0,5 . Принимаю q¹_сб=0,4. Сбор нагрузки выполняется в табличной форме (табл. 3.1.). Предварительно найдем эквивалентную толщину настила t_н, усиленного ребрами жесткости.

Эквивалентная толщина настила:

Таблица 3.1 Нагрузка на балку настила Б3.

№	Вид нагрузки	Условное обозначение	Единицы измерения	Нормативная нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка
Постоянные нагрузки
1	Собственный вес настила			0.872	1,05	0.916
2	Собственный вес балки настила			0,4	1,05	0,42
Временные нагрузки
3	Длительные (вес оборудования)	qвр.дл.		8,0	1,1	8,8
4	Кратковременная (вес продукции)	qвр.кр		17,0	1,3	22,1
	Итого:			26,272		32,236

Суммарное значение нормативной нагрузки на балку:

==(0,872+0,4+0,95*8+0,9*17)*0,95=22,86кн/м²

Погонная нормативная нагрузка на балку настила:

 кН/м.

Суммарное значение расчетной нагрузки на балку настила:

== (0,916+0,42+ 0,95*8,8+ 0,9* 22,1) * 0,95 = 28,11 кн/м²

Погонная расчетная нагрузка:

Рис. 3.2 Расчетная схема балки настила

Максимальный изгибающий момент:

Максимальная поперечная сила:

Конструктивный расчет. Подбор сечения балки.

Согласно пункту 5.18* учитываем развитие пластических деформаций.

По табл. 51 для стали С345 по ГОСТ 27772-88 для фасонного профиля при толщине Þ.

По табл. 66 принимаем в первом приближении  для двутавра.

По табл. 6

Проверка сечения.

Вариант 1. Двутавр с не параллельными гранями полок. I№30

Расчетная погонная нагрузка на балку:

Уточняем изгибающий момент и поперечную силу:

По табл. 66 интерполяцией находим коэффициент с_х.

с_х=

Уточняем расчетное сопротивление, определенное по пределу текучести, с учетом толщины полки:

При t_f= 10,2 мм R_y = 34 кН/см²

Проверка прочности по нормальным напряжениям:

Прочность по нормальным напряжениям обеспечена.

Проверка прочности по касательным напряжениям:

Прочность по касательным напряжениям обеспечена.

Проверка жесткости балки (по нормативным нагрузкам).

Уточняем нормативную нагрузку, действующую на балку, с учетом фактической массы балки.

Прогиб балки:

Жесткость балки обеспечена.

Проверяем общую устойчивость балки.

По пункту 5.16*а) устойчивость балки не требуется проверять при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный. Настил жесткий, приваривается к сжатому поясу балки настила, следовательно проверка общей устойчивости не требуется.

Проверка подобранного сечения

Вариант 2: двутавр балочный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83. I№30Б1

Расчетная погонная нагрузка на балку:

Уточняем изгибающий момент и поперечную силу:

По табл. 66 интерполяцией находим коэффициент с_х.

с_х=

Уточняем расчетное сопротивление, определенное по пределу текучести, с учетом толщины полки:

Проверка прочности по нормальным напряжениям:

Прочность по нормальным напряжениям обеспечена.

Проверка прочности по касательным напряжениям:

Прочность по касательным напряжениям обеспечена.

Проверка жесткости балки (по нормативным нагрузкам).

Уточняем нормативную нагрузку, действующую на балку, с учетом фактической массы балки.

Прогиб балки:

Жесткость балки обеспечена.

Проверяем общую устойчивость балки.

По пункту 5.16*а) устойчивость балки не требуется проверять при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный. Настил жесткий, приваривается к сжатому поясу балки настила, следовательно проверка общей устойчивости не требуется.

Вариант 3: двутавр широкополочный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83. I№26Ш1.

Расчетная погонная нагрузка на балку:

Уточняем изгибающий момент и поперечную силу:

По табл. 66 интерполяцией находим коэффициент с_х.

с_х=

Уточняем расчетное сопротивление, определенное по пределу текучести, с учетом толщины полки:

Проверка прочности по нормальным напряжениям:

Прочность по нормальным напряжениям обеспечена.

Проверка прочности по касательным напряжениям:

Прочность по касательным напряжениям обеспечена.

Проверка жесткости балки (по нормативным нагрузкам).

Уточняем нормативную нагрузку, действующую на балку, с учетом фактической массы балки.

Прогиб балки:

Жесткость балки обеспечена.

Проверяем общую устойчивость балки.

По пункту 5.16*а) устойчивость балки не требуется проверять при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный. Настил жесткий, приваривается к сжатому поясу балки настила, следовательно проверка общей устойчивости не требуется.

Сравнение балок настила.

Таблица 3.2

Условное обозначение	Единицы измерения	Сечение, ГОСТ
		I№30 ГОСТ 8239-80	I№30Б1 ГОСТ 26020-83	I№26Ш1 ГОСТ 26020-83
		0.365	0.329	0.492
		472	427	583
		7080	6328	7429
		29.10	32.12	24.53
		6.77	7.59	6.80

Наименее металлоемким является двутавр №30Б1 с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83. принимаем его для дальнейших расчетов.