Расчет стального настила. Выбор марок стали. Растягивающее усилие для проверки прочности настила. Расчет нормальной балочной клетки со стальным настилом

                                                                                                                                                                                                                                                                    1.2. Выбор марок стали.

Согласно СНиП-II-23-81^* “ Стальные конструкции “ таблица 50^* подбираем марки стали для различных элементов конструкций.

Для района строительства II₅

Группа 2 ( балки перекрытий и покрытий )

Сталь С245

Группа 3 ( сварные конструкции либо их элементы; работающие при статической нагрузке; колонны; стойки, элементы настила перекрытий )

Сталь С235

Таблица 1.

сталь	толщина проката, мм	Нормативное сопротивление проката, МПа				Расчетное сопротивление проката. МПа
		Листового, широкополо сного , универсального		Фасонного		Листового, широкополо сного , универсального		Фасонного
		Ryп	Ruп	Ryп	Ruп	Ry	Ru	Ry	Ru
С245 С245	От 2до 20	245 (25)	370 (38)	245 (25)	370 (38)	240 (2450)	360 (3700)	240 (2450)	360 (3700)
	“   20  ”   30	-	-	235 (24)	370 (38)	-	-	230 (2350)	360 (3700)
С235	От 2до20	235 (24)	360 (37)	235 (24)	360 (37)	230 (2350)	350 (3600)	230 (2350)	350 (3600)
	Св. 20..40	225 (23)	360 (37)	225 (23)	360 (37)	220 (2250)	350 (3600)	220 (2250)	350 (3600)
	…40…100	215 (22)	360 (37)	-	-	210 (2150)	350 (3600)	-	-
	…100	195 (20)	360 (37)	-	-	190 (1950)	350 (3600)	-	-

1.3Расчет стального настила.

1.   

2. При qo=21  ,  мм

3. При  мм,  см

мм,  см

4. При   число шагов  : n= =17

 : n= =14

5. Для 17 шагов  шаг балок: см  с толщиной настила 

Для 14 шагов шаг балок :см   с толщиной настила 

Объем металла   V_МЕТ=0,2*1700*550=187000 см³

Объем 1 балки   V_{1 Б}=V _МЕТ/ разница балок=187000/ 3=62333 см³.

Площадь сечения  S _СЕЧ=. Т.к S _СЕЧ ( грузовая площадь)< 120 см², то выгоднее принять большее кол- во балок с меньшим шагом, т.е примем 17 шагов (18 балок) с шагом l_Н==100 см и толщ. настила t_Н=1 см.

6. Растягивающее усилие для проверки прочности настила.

   , где  - отношение пролёта настила к предельному прогибу.

 - коэффициент надёжности по нагрузке.

Р а с ч е т  к р е п л е н и я  н а с т и л а

В соответствии с группой конструкций в климатическом районе II₅ и стали (по ПРИЛОЖЕНИЮ 2 СНиП, табл. 55) были выбраты след. материалы для сварки: Св- 08А ; Э42. Их нормативные и расчетные сопротивления с угловыми швами (с табл. 56):

R _wun =410 Мпа ;   R _wf =180 Мпа.

Сварка автоматическая и полуавтоматическая, положение шва нижнее.

            

Находим катет по металлу шва:

=см

=0.9 (см.  табл.34*[СНиП] )

=1м-расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10мм.

=1.1-коэффициент

=180 МПа-в соответствии с табл. 56* СНиПа для сварного элемента из стали С255 – электродов Э42А (табл.55*) исходя из района строительства.

Находим катет по металлу границы сплавления:

=см

=0.9 (см.  табл.34*[СНиП] )

=1м-расчетная длина шва, принимаемая меньше его полной длины на 10мм.

=1.1-коэффициент

=0,45*R_UP=0.45*360=162 МПа

В соответствии с табл. 2.9  принимаем конструктивно:4мм.

1.4 Расчет нормальной балочной клетки со стальным настилом

(I вариант).

Рис.1

1 – главная балка; 2 – стальной настил; 3 – балка настила.

В соответствии с пунктом 1.3 примем балочную клетку ( см. рис.1)

1. Определяем нормативную нагрузку от массы настила (стр.99-[2]):

2. Определяем нормативную погонную нагрузку на балку (стр. 98-[2]):

3.Определяем погонную расчетную нагрузку на балку (стр.98-[2]):

где и n₂-коэффициенты надежности для стали ; =1.2 ; n₂=1.05

4. Определяем расчетный изгибающий момент в балке:

5. Определяем требуемый момент сопротивления :

где =1.1- принимаем условно ; =240 для фасонного проката при толщине св.2 до 20 мм ( см. табл.1) ,=1.1

6. Определяем  требуемый момент инерции из условия жесткости балки ( стр. 99-[2]):

;

где - для балок настила ; E=

7. По  и подбираем профиль балки настила (Приложение 4-[2]):

с. 338 (Лихтар) Двутавр с параллельными гранями : Номер 30 Б1 ; S _СЕЧ=41,5 см².