Расчет прокатных балок - Проектирование рабочей площадки производственного здания

Расчет балок настила и вспомогательных балок выполняется так же, как для однопролетных шарнирно опертых с равномерно распределенной нагрузкой.

Шаг вспомогательных балок (при их расположении в одном уровне с главным балками) обычно увязывают с расстоянием между ребрами жесткости главной балки.

Подбор сечений балки из прокатных двутавровых профилей производят по расчетному моменту в середине пролета. Поскольку для рассматриваемых балок соблюдены требования п. 5.18 СНиП 11-23-81*, сечения подбирают с учетом пластических деформаций.

Для прокатных двутавров пластической момент сопротивление при изгибе в плоскости стенки в первом приближении принимается WПл = 1,1 W, где W-- момент сопротивления сечения балки. Значение С1 уточняется после назначения номера проката.

Расчет балки настила или вспомогательной балки сводится к определению необходимого номера прокатного профиля и его проверке на прочность и жесткость. Прогиб балки не должен превышать 1/250 пролета. Погонная нормативная нагрузка на балку настила или вспомогательную балку при отсутствии балок настила складывается из погонной полезной нормативной нагрузки и погонной нормативной нагрузки от собственного веса настила. Соответственно для усложненной балочной клетки погонная нормативная нагрузка на вспомогательную балку включает, помимо перечисленных, нормативную нагрузку от собственного веса балок настила.

Расчетную погонную нагрузку определяют путем сложения расчетных погонных нагрузок от собственного веса настила, балок настила и полезной нагрузки. Коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки vFg равен 1,2; для собственного веса настила или балок vFg = 1,05.

Исходные данные для расчета:

Нормативная (полезная) нагрузка =13 кН/м2 =1,3 Н/см2;

Размер ячейки балочной клетки 15х7,5 м;

Сталь С235 с расчетным сопротивлением по изгибу RY=23 кН/см2;

.

Расчет прокатных балок для балочной клетки нормального типа

Шаг балок а=150см,

Толщина настила t=12мм,

Вес настила pN=0,012*78,5=0,94 кН/м2

Нормативная нагрузка на балку настила

кН/м

Расчетная нагрузка на балку настила

кН/м,

Где гFg=1,2 - коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки;

ГFp=1,05 - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса настила или балок.

Расчетный изгибающий момент

кН*м=17500 кН*см

Требуемый момент сопротивления для поперечного сечения балки с учетом упругопластической работы (С1=1,1)

см3

Принимаем по ГОСТ двутавр №36 с WХ=743 см3, IX=13380 см4, погонный вес g=0,486 кН/м.

Проверим прогиб принятой балки настила с учетом собственного веса.

Нормативная нагрузка:

кН/м=214 кН/см

Значит, необходимо принять по ГОСТ больший двутавр. Принимаем двутавр №40 с WХ=953 см3, IX=19062 см4, погонный вес g=0,57 кН/м.

Проверим прогиб принятой балки настила с учетом собственного веса.

кН/м=214,8 кН/см

Проверим прочность принятой балки настила с учетом собственного веса.

Расчетная нагрузка:

Q1=q+гFp*g=24,88+1,05*0,57=25,48 кН/м

Расчетный изгибающий момент:

кН*м=17900 кН*см

Для двутавра №40 С1=1,136

КН/см2

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

Расчет прокатных балок для усложненной балочной клетки

Шаг балок а=125см,

Шаг вспомогательных балок b=300 см,

Толщина настила t=10мм,

Вес настила pN=0,785 кН/м2

Расчет балки настила

Нормативная нагрузка на балку настила

кН/м

Расчетная нагрузка на балку настила

кН/м,

Где гFg=1,2 - коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки;

ГFp=1,05 - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса настила или балок.

Расчетный изгибающий момент

кН*м=2310 кН*см

Требуемый момент сопротивления для поперечного сечения балки с учетом упругопластической работы (С1=1,1)

см3

Принимаем по ГОСТ двутавр №16 с WХ=109 см3, IX=873 см4, погонный вес g=0,159 кН/м.

Проверим прогиб принятой балки настила с учетом собственного веса.

Нормативная нагрузка:

кН/м=173,9 кН/см

Проверим прочность принятой балки настила с учетом собственного веса.

Расчетная нагрузка:

Q1=q+гFp*g=20,53+1,05*0,159=20,7 кН/м

Расчетный изгибающий момент:

кН*м=2329 кН*см

Для двутавра №16 С1=1,137

КН/см2

Принятое сечение балки настила удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

Расчет вспомогательной балки

На вспомогательную балку нагрузка передается в виде сосредоточенных сил, каждая из которых равна удвоенной опорной реакции балки настила. Если число балок настила больше 5, нагрузку на вспомогательную балку от балок настила для упрощения расчета считаем равномерно распределенной.

Нормативная нагрузка на вспомогательную балку

кН/м

Расчетная нагрузка на вспомогательную балку

кН/м,

Где гFg=1,2 - коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки;

ГFp=1,05 - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса настила или балок.

Расчетный изгибающий момент

кН*м=32815 кН*см

Требуемый момент сопротивления для поперечного сечения балки с учетом упругопластической работы (С1=1,1)

см3

Принимаем по ГОСТ двутавр №50 с WХ=1598 см3, IX=39727 см4, погонный вес g=0,785 кН/м.

Проверим прогиб принятой вспомогательной балки с учетом собственного веса.

Нормативная нагрузка:

кН/м=425,3 кН/см

Проверим прочность принятой вспомогательной балки с учетом собственного веса.

Расчетная нагрузка:

Q1=q+гFp*g=46,67+1,05*0,785=47,49 кН/м

Расчетный изгибающий момент:

кН*м=33391 кН*см

Для двутавра №50 С1=1,149

КН/см2

Принятое сечение вспомогательной балки удовлетворяет условиям прочности и жесткости.

Сравнение вариантов произведем в табл. 1. По расходу металла второй вариант выгоднее.

Таблица 1

Балочная клетка

Расход стали

Нормальная

Усложненная
    1,32 1,17

Похожие статьи




Расчет прокатных балок - Проектирование рабочей площадки производственного здания

Предыдущая | Следующая