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