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.
