Расчет и конструирование элементов балочного перекрытия. Степанова Д.С - 29 стр.

UptoLike

57
Q = q
б.н
*
l / 2 Q = 36.7 * 3 / 2 = 55.05 кН
Требуемый момент сопротивления поперечного сечения
балки при расчете с учетом упруго-пластических деформаций:
W
xn
тр
= 4128.7 / (1,12 * 24.5) = 150.46 см
3
Принимаем I 18a:
J
х
= 1430 см
4
, W
х
= 159 см
3
, S
х
= 89.8 см
2
, b
f
= 10 см ,
t
f
= 0.83 см , t
w
= 0.51 см, А = 25.4 см
2
, масса 1 м. п.
0.199 кН
Дополнительные усилия от собственного веса балки:
Нормативный М
1
н
= 0.199 * 3
2
/ 8 = 0.2238 кНм
Расчетные М
1
= 0.199 * 1.05 * 3
2
/ 8 = 0.235 кНм
Q
1
= 0.199 * 1.05 * 3 / 2 = 0.3134 кН
Отношение А
f /
A
w
= 10 * 0.83 / (25.4 - 2 * 10 * 0.83)=
=0.943
С
1
= 1.075; для проката толщиной до 10 мм R
y
= 24.5 кН/ см
2
Нормальные напряжения σ = (4128.7 + 23.5) / (1.075 * 159) =
=24.29 < 24.5
Относительный прогиб f / l = (3487.5 + 22.38) * 300 / (10 *
1430 * 2.06 х 10
4
) = 3.57 х 10
-3
< 4 х 10
-3
Касательные напряжения τ = Q * S
x
/ (J
x
* t
w
) <= R
s
* γ
c
Q = 55.05 + 0.3134 =55.3634 кН ,
τ = 55.3634 * 89.8 / (1430 * 0.51) = 6.81 < 24.5 кН/ см
2
Расход стали на балки настила 9.95 кг/ м
2
.
Подбор сечения вспомогательных балок
Равномерно-распределенная по длине нагрузка,
действующая на балку настила:
q
б. н
н
= 3 * ( 13 + 2.5+0.199 ) = 47.097 кН/м
q
б. н
= 3 * ( 1.2 * 13 + 1.1 * 2.5 + 1.05*0.199 ) = 55.679 кН /м
Усилия, действующие в балке настила, при пролете балки
равном l:
Нормативный изгибающий момент
М
н
= q
б. н
н
* l
2
/ 8 M
н
= 47.097 * 8
2
/ 8 = 376.776 кН м
Расчетный изгибающий момент
M = q
б.н
* l
2
/ 8 M = 55.679 * 8
2
/ 8 = 445.432 кН м
Расчетная поперечная сила
Q = q
б.н
*
l / 2 Q = 55.679* 8 / 2 = 222.716 кН
Требуемый момент сопротивления поперечного сечения
балки при расчете с учетом упруго-пластических деформаций:
58
W
xn
тр
= 44543.2 / (1,12 * 24.5) = 1623.29 см
3
Принимаем I N 55:
W
x
= 2035 см
3
, J
x
= 55962 см
4
, S
х
= 1181 см
3
, b
f
= 18 см, t
f
=
=1.65
см ,
t
w
= 1.1 см , площадь сечения А = 118 см
2
, вес 1
погонного метра равен 0.926 кН
Дополнительные усилия от собственного веса балки:
Нормативный М
1
н
= 0.926 * 8
2
/ 8 = 7.408 кНм
Расчетные М
1
= 0.926 * 1.05 * 8
2
/ 8 = 7.778 кНм
Q
1
= 0.926 * 1.05 * 8 / 2 = 3.889 кН
Отношение А
f /
A
w
= 18 * 1.65 / (118 - 2 * 18 * 1.65) =
=0.507
С
1
= 1.112; для проката толщиной 10 -20 мм R
y
= 24.5 кН/ см
2
Нормальные напряжения
σ = (44543.2 + 777.8) / (1.112 * 2035) = 20.03 < 24.5 кН / cм
2
Относительный прогиб
f / l = (37677.6 + 740.8) * 800 /(10 * 55962 * 2.06 х 10
4
) =
= 2.666 х 10
-3
< 4 х 10
-3
Жесткость балки настила обеспечена.
Касательные напряжения τ = Q * S
x
/ (J
x
* t
w
) <= R
y
* γ
c
Q = 222.716 + 3.889 = 226.605 кН ,
τ = 226.605 * 1181 / 55962 * 1.1 = 4.3 < 24.5 кН/ см
2
Расход стали на вспомогательные балки
92.6 / 3 = 30.87 кг/ м
2
. Общий расход стали по второму
варианту 40.82 кг / м
2
        Q = q б.н * l / 2        Q = 36.7 * 3 / 2 = 55.05 кН                  Wxnтр = 44543.2 / (1,12 * 24.5) = 1623.29 см 3
      Требуемый момент сопротивления поперечного сечения                    Принимаем I N 55:
балки при расчете с учетом упруго-пластических деформаций:                  Wx = 2035 см 3, Jx = 55962 см4 , S х = 1181 см 3, b f = 18 см, t f =
 Wxnтр = 4128.7 / (1,12 * 24.5) = 150.46 см 3                               =1.65 см , t w = 1.1 см , площадь сечения А = 118 см2 , вес 1
      Принимаем I 18a:                                                      погонного метра равен 0.926 кН
      J х = 1430 см4 , W х = 159 см 3, S х = 89.8 см 2, b f = 10 см ,               Дополнительные усилия от собственного веса балки:
      t f = 0.83 см , t w = 0.51 см, А = 25.4 см 2 , масса 1 м. п.                  Нормативный М1н = 0.926 * 8 2 / 8 = 7.408 кНм
0.199 кН                                                                            Расчетные М1 = 0.926 * 1.05 * 8 2 / 8 = 7.778 кНм
        Дополнительные усилия от собственного веса балки:                           Q1 = 0.926 * 1.05 * 8 / 2 = 3.889 кН
        Нормативный М1н = 0.199 * 3 2/ 8 = 0.2238 кНм                               Отношение А f / A w = 18 * 1.65 / (118 - 2 * 18 * 1.65) =
        Расчетные М1 = 0.199 * 1.05 * 3 2/ 8 = 0.235 кНм                    =0.507
        Q1 = 0.199 * 1.05 * 3 / 2 = 0.3134 кН                               С1 = 1.112; для проката толщиной 10 -20 мм Ry = 24.5 кН/ см2
        Отношение А f / A w = 10 * 0.83 / (25.4 - 2 * 10 * 0.83)=           Нормальные напряжения
=0.943                                                                      σ = (44543.2 + 777.8) / (1.112 * 2035) = 20.03 < 24.5 кН / cм2
С1 = 1.075; для проката толщиной до 10 мм R y = 24.5 кН/ см2                        Относительный прогиб
Нормальные напряжения σ = (4128.7 + 23.5) / (1.075 * 159) =                 f / l = (37677.6 + 740.8) * 800 /(10 * 55962 * 2.06 х 104) =
=24.29 < 24.5                                                               = 2.666 х 10-3 < 4 х 10-3
      Относительный прогиб f / l = (3487.5 + 22.38) * 300 / (10 *                   Жесткость балки настила обеспечена.
1430 * 2.06 х 104) = 3.57 х 10-3 < 4 х 10-3                                 Касательные напряжения τ = Q * S x / (J x * t w) <= Ry * γ c
Касательные напряжения τ = Q * S x / (J x * t w) <= R s* γ c                        Q = 222.716 + 3.889 = 226.605 кН ,
        Q = 55.05 + 0.3134 =55.3634 кН ,                                            τ = 226.605 * 1181 / 55962 * 1.1 = 4.3 < 24.5 кН/ см2
        τ = 55.3634 * 89.8 / (1430 * 0.51) = 6.81 < 24.5 кН/ см2            Расход стали на вспомогательные балки
         Расход стали на балки настила 9.95 кг/ м2 .                        92.6 / 3 = 30.87 кг/ м2 . Общий расход стали по второму
        Подбор сечения вспомогательных балок                                варианту 40.82 кг / м2
      Равномерно-распределенная            по      длине        нагрузка,
действующая на балку настила:
        q б. нн = 3 * ( 13 + 2.5+0.199 ) = 47.097 кН/м
q б. н = 3 * ( 1.2 * 13 + 1.1 * 2.5 + 1.05*0.199 ) = 55.679 кН /м
      Усилия, действующие в балке настила, при пролете балки
равном l:
      Нормативный изгибающий момент
М = q б. нн * l 2 / 8 M н = 47.097 * 8 2 / 8 = 376.776 кН м
   н

      Расчетный изгибающий момент
M = q б.н * l 2 / 8        M = 55.679 * 8 2 / 8 = 445.432 кН м
      Расчетная поперечная сила
        Q = q б.н * l / 2        Q = 55.679* 8 / 2 = 222.716 кН
      Требуемый момент сопротивления поперечного сечения
балки при расчете с учетом упруго-пластических деформаций:
                                     57                                                                     58