Проектирование прямоугольного перекрытия. Подбор профилей балок, образующих перекрытие. Расчет напряжения, страница 2

Вначале переведём гидростатический напор в систему единиц СИ, приняв во внимание, что плотность воды составляет 1 т/м3, а вес 1 м3 воды – 9,81 кН. С округлением примем 10 кН.

Определение толщины настила

Считая пластины длинными (предварительно убедившись в том, что соотношение сторон 3 / 0,5 превышает 3), рассчитываем их по схеме балки-полоски. Учитывая симметрию конструкции и нагрузки, примем балку-полоску жёстко заделанной на обоих концах. Длина балки а = 0,5 м.

Подбор профиля БГН в первом приближении.

Примем, как это обычно делается, что пластины передают нагрузку на балки главного направления в виде реакций, приложенных по контуру пластин. Интенсивность этих реакций r = qa.

Балки главного направления являются статически неопределимыми двухпролётными балками, причём одна опора в каждом пролёте не смещается (на контуре перекрытия), а другая смещается (на перекрёстной связи). Наибольшее смещение будет в центре перекрытия или, по крайней мере, близко к нему.

Схема нагрузки на балку главного направления

Подбор профиля БГН

Во втором случае момент в 4 раза больше, чем в первом, и имеет противоположный знак. В реальной конструкции условия в центре пролёта перекрытия будут зависеть от того, какой мы спроектируем перекрёстную связь. Если её сделать слабой, она сможет играть роль балки, разносящей сосредоточенную нагрузку на несколько соседних балок, но не разгружающей БГН в случае нагрузки, распределённой по перекрытию. По условию задания сосредоточенная нагрузка отсутствует. ПС можно сделать достаточно мощной, чтобы она по всей длине перекрытия служила опорой для балок главного направления. Но в этом случае потребуется увеличение её массы. Зато балки главного направления можно будет сделать легче. В результате получается оптимизационная задача. Среди оптимизируемых параметров могут быть не только размеры балок, но и расстояния между ними, количество перекрёстных связей. Возможен и вариант с некоторым количество усиленных БГН. Но по условиям задания оптимизация не требуется.

hп, мм

b, мм

s, мм

f, см2

Ix, см4

y0, см

5

50

16

4

2,87

6,96

3,13

6

60

19

5

4,37

15,00

3,74

7

70

21

5

5,06

24,10

4,40

8

80

22

5

5,84

36,23

5,07

9

90

24

5,5

7,03

55,6

5,65

10

100

26

6

8,63

85,22

6,29

12

120

30

6,5

11,15

158

7,55

14а

140

33

7

14,05

274

8,82

14б

140

35

9

16,85

321

8,55

16а

160

36

8

17,96

468

9,95

16б

160

38

10

21,16

527

9,75

18а

180

40

9

22,20

724

11,15

18б

180

42

11

25,80

837

10,81

20а

200

44

10

27,36

1078

12,40

20б

200

46

12

31,36

1265

12,06

22а

220

48

11

32,82

1611

13,50

22б

220

50

13

37,22

1795

13,20

24а

240

52

12

38,75

2232

14,70

24б

240

54

14

43,55

2542

14,35