Проектирование прямоугольного перекрытия. Подбор профилей балок, образующих перекрытие. Расчет напряжения, страница 5

2) уменьшение расстояния между балками главного направления с соответствующим уменьшением их профиля;

3) усиление БГН, что приведёт к уменьшению изгибающего момента в ПС;

4) усиление ПС, что уменьшит напряжения от её изгиба.

Выбор конкретного решения осуществляет конструктор, который занимается проектированием перекрытия, при этом он чаще всего использует критерий минимума массы всей конструкции.

Рассмотрим вариант с увеличением толщины пластин.

Пересчёт характеристик

Пересчёт характеристик

Перерасчёт показывает, что наибольшие (по абсолютной величине) напряжения в перекрёстной связи составят -65,3 МПа, в балках главного направления – -148,6 МПа (при допускаемом напряжении 141 МПа), наибольшие сжимающие напряжения в пластинах от изгиба перекрёстной связи -41,8 МПа, эйлеровы напряжения 84,5 МПа, коэффициент запаса устойчивости = 2,02, что достаточно. Как видим, нормальные напряжения в балках набора мало изменились в результате увеличения толщины настила, положительный результат получен только благодаря увеличению эйлеровых напряжений.

Определение массы перекрытия

Оценим массу перекрытия по выбранным размерам. Для этого рассчитаем по отдельности массу настила, количество и массу БГН, массу ПС. Плотность стали примем равной 7,85 т/м3.

Масса настила перекрытия = 7,85∙20∙6∙0,01 = 9,42 т.

Количество БГН = L/a – 1 = 20/0,5 – 1 = 39.

Площадь полособульба № 18б (из табл. 1 или 2) – 25,8 см2.

Общая масса БГН = 7,85∙39∙6∙25,8/10000 = 4,74 т.

Площадь ПС (из табл. 3) = 2∙110 + 2,8∙55 = (220 + 154) = 374 см2.

Масса ПС = 7,85∙20∙374/10000 = 5,87 т.

Масса перекрытия в целом = (9,42 + 4,74 + 5,87) = 20,03 т.

Определение массы перекрытия

Фактическая масса будет несколько иной. Причин несовпадения может быть несколько. Мы не учитывали возможное наличие дополнительных элементов в узлах сопряжения БГН и ПС, элементов крепления перекрытия к опорному контуру, слоя изоляции, краски и др., отклонения действительных размеров, в том числе толщин, от теоретических.

Кстати, нагрузка на перекрытие составляет

2 т/м2∙20∙6 = 240 ò.

Заключение

Мы здесь не ставим задачу оптимизации перекрытия по массе при заданной прочности. Эта задача может решаться, например, выбором расстояния между балками набора. Другой вариант – некоторые балки главного направления делать усиленными. Менее технологичный путь – применение неодинаковых балок главного направления.

Реализация работы.