Расчет и конструирование элементов балочного перекрытия. Степанова Д.С - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

43
g
H
– заданная полезная нагрузка (кН/м
2
);
Рмн – масса 1м
2
настила (см. пункт 1.1.);
γ
fg
– коэффициент надежности по нагрузке (γ
fg
= 1,2);
γ
fp
– коэффициент надежности для собственного веса
настила (γ
fp
= 1,05);
а – шаг балок настила.
2.
Максимальный изгибающий момент:
M
max
= q
p
l
2
/ 8 (кН∗м) (1.6)
3.
Требуемый момент сопротивления сечения:
W
mp
= M
max
γ
n
/ c
1
R
y
γ
c
(см
3
) (1.7)
γ
n
- коэффициент надежности по назначению;
γ
с
– коэффициент условий работы;
с
1
- коэффициент, учитывающий развитие пластических
деформаций. При подборе сечения прокатных балок можно
применять с
1
= 1,12, в курсовом проекте γ
n
=1. По сортаменту
подбирается нужный номер двутавра, уголка или швеллера так,
чтобы выполнялось условие W≥W
тр
(значения W
x
, J
x
, g, b
принятого номера профиля, а также рисунок выписываются в
пояснительную записку).
4.
Проверка нормальных напряжений с учетом развития
пластических деформаций выполняется по формуле:
σ
= M
max
γ
n
/ c
1
W ≤ R
y
γ
c
(1.8)
При благоприятных условиях работы конструкции можно
уменьшить размеры сечения за счет учета пластических
деформаций. В нормах проектирования [23] такой расчет
предусмотрен для разрезных балок из стали с пределом
текучести до 530 Мпа, несущих статическую нагрузку. В этом
случае коэффициент с
1
при
τ
≤0,9R
s
определяется по таблице
1.2.
Для промежуточных значений А
f
/ A
w
допускается
интерполирование при определении коэффициента с
1
.
5. Касательные напряжения определяются:
τ
= Q
max
S γ
n
/ J t
w
≤R
s
γ
c
(1.9)
где S – статический момент половины сечения балки
относительно нейтральной оси; t
w
– толщина стенки балки;
R
s
– расчетное сопротивление стали сдвигу.
R
s
= 0,58 R
y
(1.10)
44
Касательное напряжение в опорном сечении балок (М = 0),
рассчитываемое с учетом развития пластических деформаций,
проверяется по формуле:
τ
= Q
max
γ
n
/ t
w
h
w
≤ R
s
γ
c
(1.11)
6. Проверка по 2 группе предельных состояний заключается в
сравнении фактического относительного прогиба с предельным
нормативным, который для балок настила принимается (1/250)
l
н
.
При загружении балки равномерно распределенной
нагрузкой
f
fb
/ l
fb
≤ [ f
fb
/ l
fb
] (1.12)
( Е – модуль упругости, Е = 2,06 10
5
МПа).
Если подобранное сечение балки удовлетворяет
требованиям прочности (1.8), но не удовлетворяет требованиям
жесткости (1.12), то следует принять больший номер балки по
сортаменту. В этом случае можно допустить работу балки с
недонапряжением 5 – 7%.
7. Определяется масса балок настила на 1 м
2
площади:
Р
БН
= q
1
/а (кг/м
2
) (1.13)
где q
1
– масса погонного метра балки или линейная
плотность балки (принимается по сортаменту в кг / п.м.);
а – шаг балок настила.
Следует помнить, что при расчете балок настила во втором
варианте (усложненный тип БК) необходимо предварительно
задаться шагом второстепенных балок (в). Рекомендуется
принимать шаг ВБ в = 2…4м так, чтобы в пролете главной
балки они располагались с равным расстоянием (см. рис.19).
Расчет второстепенных балок
Эти балки применяются в усложненном типе БК. Они
выполняются из прокатных двутавров, уголков, швеллеров.
Расчетная схема второстепенных балок представлена на рис. 22. 
     gH – заданная полезная нагрузка (кН/м2);                         Касательное напряжение в опорном сечении балок (М = 0),
     Рмн – масса 1м2 настила (см. пункт 1.1.);                   рассчитываемое с учетом развития пластических деформаций,
     γfg – коэффициент надежности по нагрузке (γfg = 1,2);       проверяется по формуле:
     γfp – коэффициент надежности для собственного веса                            τ = Qmax γn/ tw hw ≤ Rs γc         (1.11)
настила (γfp = 1,05);                                            6. Проверка по 2 группе предельных состояний заключается в
     а – шаг балок настила.                                      сравнении фактического относительного прогиба с предельным
     2. Максимальный изгибающий момент:                          нормативным, который для балок настила принимается (1/250)
                   Mmax = qpl2 / 8 (кН∗м)                (1.6)   lн.
     3. Требуемый момент сопротивления сечения:                       При загружении балки равномерно распределенной
                   Wmp = Mmax γn / c1 Ry γc (см3)        (1.7)        нагрузкой
     γn- коэффициент надежности по назначению;                                    ffb/ lfb ≤ [ ffb/ lfb]              (1.12)
     γс – коэффициент условий работы;                                 ( Е – модуль упругости, Е = 2,06 105 МПа).
     с1- коэффициент, учитывающий развитие пластических               Если     подобранное          сечение      балки удовлетворяет
деформаций. При подборе сечения прокатных балок можно            требованиям прочности (1.8), но не удовлетворяет требованиям
применять с1 = 1,12, в курсовом проекте γn =1. По сортаменту     жесткости (1.12), то следует принять больший номер балки по
подбирается нужный номер двутавра, уголка или швеллера так,      сортаменту. В этом случае можно допустить работу балки с
                                                                 недонапряжением 5 – 7%.
чтобы выполнялось условие W≥Wтр (значения Wx, Jx, g, b
принятого номера профиля, а также рисунок выписываются в              7. Определяется масса балок настила на 1 м2 площади:
пояснительную записку).                                                           РБН = q1 /а            (кг/м2)             (1.13)
     4. Проверка нормальных напряжений с учетом развития              где q1 – масса погонного метра балки или линейная
пластических деформаций выполняется по формуле:                  плотность балки (принимается по сортаменту в кг / п.м.);
                                                                      а – шаг балок настила.
                   σ = Mmax γn / c1 W ≤ Ry γc            (1.8)
                                                                      Следует помнить, что при расчете балок настила во втором
     При благоприятных условиях работы конструкции можно
                                                                 варианте (усложненный тип БК) необходимо предварительно
уменьшить размеры сечения за счет учета пластических
                                                                 задаться шагом второстепенных балок (в). Рекомендуется
деформаций. В нормах проектирования [23] такой расчет
                                                                 принимать шаг ВБ в = 2…4м так, чтобы в пролете главной
предусмотрен для разрезных балок из стали с пределом
                                                                 балки они располагались с равным расстоянием (см. рис.19).
текучести до 530 Мпа, несущих статическую нагрузку. В этом
случае коэффициент с1 при τ ≤0,9Rs определяется по таблице                         Расчет второстепенных балок
1.2.
     Для промежуточных значений Аf / Aw допускается                   Эти балки применяются в усложненном типе БК. Они
интерполирование при определении коэффициента с1.                выполняются из прокатных двутавров, уголков, швеллеров.
     5. Касательные напряжения определяются:                     Расчетная схема второстепенных балок представлена на рис. 22.
                   τ = Qmax S γn/ J tw≤Rs γc             (1.9)
     где S – статический момент половины сечения балки
     относительно нейтральной оси; tw – толщина стенки балки;
     Rs – расчетное сопротивление стали сдвигу.
                   Rs = 0,58 Ry                   (1.10)
                             43                                                                  44

Страницы