Расчёт листового настила (Муханов, Беленя, Горев)



Расчёт листового настила (Муханов, Беленя, Горев) Расчёты

Для работы необходимо разбокировать содержимое сайта
Для получение результата необходимо заполнить все поля и выбрать из списков
Для печати нажать ctr+P

Расчёт листового настила
(Беленя Е.И. «Металлические конструкции» стр. 148)

Исходные данные

Рисунок настила

Предельные прогибы см. таблицу Е.1 в СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* или нажм. на знак вопроса слева от поля выбора прогиба

Расчёт листового настила
(Муханов К.К. «Металлические конструкции» стр. 176)

Исходные данные

Рисунок настила

Предельные прогибы см. таблицу Е.1 в СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* или нажм. на знак вопроса слева от поля выбора прогиба

В методики расчёта существуют две различные формулы определения отношения длины пластины к ширине и при одинаковых исходных данных результаты вычисления разняться. Не имея возможности уточнить у автора, а также сделать выбор в ту или иную пользу основываясь на собственном или ином компетентном мнении, предлагаем Вам сделать этот нелёгкий выбор

Вывод результатов расчёта

Расчёт плоского листового настила
(Горев В.В. «Металлические конструкции» том 1, п.8.3 стр. 477)

Исходные данные

Ограничение при расчёте
Материал конструкций — только сталь С235, С245, С255, С285
Материал сварки — отсутствуют материал с R_wun > 490 Н / мм² (электроды Э60, Э70, Э85 и соответствующие им марки проволок)

Расчёт не распространяется на климатиеские районы I₁, I₂, II₂, II₃

Рисунок настилаРекомендуемая [Горевым] толщина настила

Полезная нагрузка, т/м2	Толщина листа, мм
	6 — 8	8 — 10	10 — 12	12 — 14	14 — 16
до 1
1,1 — 2,0
2,1 — 2,5
2,6 — 3,0
более 3,1

Горев В.В. Металлические конструкции. Том 1. Страница 478, таблица 8.2

Ориентирововчный шаг балок настила

Полезная нагрузка, т/м2	Толщина листа, мм
	6	8	10	12	14
1 — 1,5	0,6	1,0	1,2	1,4	1,6
1,5 — 2,0	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
2,0 — 2,5	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4
2,5 — 3,0		0,6	0,8	1,0	1,2
3,0 — 3,5		0,6	0,8	0,8	1,0

Горев В.В. Металлические конструкции. Том 1. Страница 472, таблица 8.1

Значение коэффициентов β_f и β_z для угловых швов

Вид сварки при диаметре сварочной проволоки, d мм	Положение шва	Коэффициент	Значение коэффициентов при катетах швов, мм
			3…8	9…12	14…16	18 и >
Автоматическая при d=3..5 мм	В лодочку	βf	1.1			0.7
		βz	1.5			1.0
	Нижнее	βf	1.1	0.9		0.7
		βz	1.15	1.05		1.0
Автоматическая и полуавтоматическая при d=1,4..2 мм	В лодочку	βf	0.9		0.8	0.7
		βz	1.05		1.0
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное	βf	0.9	0.8	0.7
		βz	1.05		1.0
Ручная; полуавтоматическая проволокой сплошного сечения при d<1,4 мм или порошковой проволокой	В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное	βf	0.7
		βz	1.0

Горев В.В. Металлические конструкции. Том 1. Страница 155, таблица 4.4
СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. Таблица 39

Нормативные и расчётные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами

N	Сварочные материалы		Rwun, н/мм2	Rwf, н/мм2
	тип электрода (по ГОСТ 9467)	Марка проволоки
1	Э42, Э42А	Св-08, Св-08А	410	180
2	Э46, Э46А	Св-08ГА	450	200
3	Э50, Э50А	Св-08Г2С, Св-10ГА, ПП-АН-8, ПП-АН-3	490	215

СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. Таблица Г.2

Коэффициенты надёжности по нагрузке

Конструкции сооружений и виды грунтов	Коэффициент надежности по нагрузке γf
Конструкции
Металлические, за исключением указанных в 2.3	1.05
Бетонные (со средней плотностью выше 1600 кг/м3), железобетонные, каменные, армокаменные, деревянные	1.1
Бетонные (со средней плотностью 1600 кг/м3 и менее), изоляционные, выравнивающие и отделочные слои (плиты, материалы в рулонах, засыпки, стяжки и т.п.), выполняемые
в заводских условиях	1.2
на строительной площадке	1.3
Грунты
В природном залегании	1.1
На строительной площадке	1.15

СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. Таблица 7.1

Коэффициент условия работ в таблице 1 СП 20.13330.2011 не оговорен.
Примечание 5: В случаях, неогороненных в настоящей таблицы, в формулах следует принимать γ_c = 1
Для энтузиастов добавлены ещё два значения.
Чтобы посмотреть таблицу полностью, необходимо нажать на знак вопроса слева от поля выбора коэффициента

Нормативные и расчётные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката

Сталь по ГОСТ 27772	Толщина проката, мм	Нормативное сопротивление проката, Н/мм2		Расчётное сопротивление проката, Н/мм2
		Ryn	Run	Ry	Ru
C235	от 2 до 8	235	360	230/225	350/345
C245	от 2 до 20	245	370	240/235	360/350
	свыше 20 до 30	235	370	230/225	360/350
C255	от 2 до 20	245	370	240/235	360/350
	свыше 20 до 40	235	370	230/225	360/350
C285	от 2 до 10	275	390	270/260	380/370
	свыше 10 до 20	265	380	260/250	370/360

СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. таблица В.5

Предельные прогибы см. таблицу Е.1 в СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* или нажм. на знак вопроса слева от поля выбора прогиба

07.11.15BCN

beezduke.ru

Расчет плоского стального настила

Поделись с друзьями

Конструкция несущего настила состоит из стального листа, уложенного на балки настила сверху и приваренного к ним. Для стационарного настила чаще всего применяют плоские листы толщиной 6 – 14 мм из стали класса C235. Исходя из несущей способности этих листов, пролет настила

lн, определяемый расстоянием между балками настила а1, принимается в пределах 0,6 – 1,6 м.

Настил, имеющий достаточную толщину tн и соотношение пролета настила к толщине lн/tн < 40, рассчитывается на поперечный изгиб как плита без распора, относительно тонкий настил при соотношении lн/tн > 300 работает как мембрана только на осевое растяжение. Для восприятия распора требуются неподвижные опоры. Листовой настил с соотношением пролета к толщине 40 ≤ lн/tн ≤ 300 занимает промежуточное значение между плитой и мембраной, работает на изгиб с растяжением.

Для расчета стального настила, изгибаемого по цилиндрической поверхности, вырезается полоска единичной ширины, работающая на изгиб от момента Мmax и растяжение от усилия Н, вызванные поперечной равномерно распределенной нагрузкой q (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Расчетная схема настила

Цилиндрическая изгибная жесткость настила при отсутствии поперечных деформаций E1I, где  здесь

– модуль упругости, n = 0,3 – коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона).

Толщина стального настила tн, не подкрепленного ребрами жесткости, назначается в зависимости от заданной полезной нагрузки pn. Ее рекомендуемое значение принимается по табл. 3.3 и согласуется с ГОСТ 82-70 «Сталь широкополосная универсальная горячекатаная» (см. табл. 3.9) и ГОСТ 19903-74 «Сталь листовая горячекатаная» (см. табл. 3.8).

Таблица 3.3

Рекомендуемые толщины стального настила

Полезная нагрузка pn, кН/м2	Толщина листа, мм
До 10	6 – 8
11 – 20	8 –10
21 – 30	10 – 12
³ 31	12 – 14

Пример 3.1. Рассчитать плоский настил из стали С235 в нормальном типе балочной клетки (рис. 3.3) под полезную временную нагрузку на настил pn = 12,55 кН/м2. Предельный относительный прогиб fu/lн = 1/150.

Рис. 3.3. Нормальный тип балочной клетки (к примерам 3.1 и 3.2)

При pn = 12,55 кН/м2 принимаем tн = 8 мм.

Нормативная нагрузка от веса стального настила

где     – плотность стального проката.

При нагрузках, не превышающих 50 кН/м2, и предельном относительном прогибе  прочность шарнирно закрепленного по краям стального настила всегда будет обеспечена и его рассчитывают только на прогиб.

Максимальный пролет настила lн, равный шагу балок настила а1 в балочной клетке, определяем из условия жесткости по формуле

Принимаем в осях  несколько больше требуемого, так как фактический пролет настила (расстояние между краями полок соседних балок) будет меньше.

Усилие Н на 1см ширины настила, на которое рассчитываются сварные швы, прикрепляющие настил к балкам, определяем по формуле

где    g¦p = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки.

Таблица 3.4

Значения коэффициентов bf и bz

Сварка при диаметре сварочной проволоки d, мм	Положение шва	Коэффициент	Коэффициенты bf  и bz при катетах швов, мм
			3 – 8	9 – 12	14 – 16	18 и более
Автоматическая при d = 3 – 5	В лодочку	bf	1,1			0,7
		bz	1,15			1,0
	Нижнее	bf	1,1	0,9		0,7
		bz	1,15	1,05		1,0
Автоматическая и механизированная при d = 1,4 – 2	В лодочку	bf	0,9		0,8	0,7
		bz	1,05		1,0
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное	bf	0,9	0,8	0,7
		bz	1,05	1,0
Ручная; механизированная проволокой сплошного сечения при d < 1,4 или порошковой проволокой	В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное	bf	0,7
		bz	1,0

П р и м е ч а н и е. Значения коэффициентов соответствуют нормальным режимам сварки.

Выбор типа электродов для сварки стали соответствующего класса и расчетное сопротивление металла шва производится по табл. 2.5 и 2.7.

Настил крепится к балкам угловыми швами, выполненными ручной сваркой электродами типа Э42 по ГОСТ 9467-75*.

Катет углового шва kf  определяется по формуле

где   – коэффициент, учитывающий глубину проплавления шва для ручной сварки, принимается по табл. 3.4;

lw = 1,0 см – ширина рассматриваемой пластинки;

Rw¦ = 18 кН/см2 – расчетное сопротивление металла шва;

gwf = 1,0 – коэффициент условий работы шва во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах Ι1, Ι2, ΙΙ2, ΙΙ3, для          которых gwf  = 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлением         Rwun = 410 МПа;

gс = 1,0 – коэффициент условий работы конструкции;

Принимаем конструктивно минимальный катет kf,min = 5 мм в зависимости от максимальной толщины соединяемых элементов (табл. 3.5).

Таблица 3.5

Минимальные катеты сварных швов k¦min

Соединение	Сварка	Предел текучести стали, МПа	Минимальные катеты швов kfmin, мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов t, мм
			4-5	6-10	11-16	17-22	23-32	33-40	41-80
Тавровое с двусторонними угловыми швами; нахлесточное и угловое	Ручная	До 430	4	5	6	7	8	9	10
		Св.430 до 530	5	6	7	8	9	10	12
	Автоматическая и механизированная	До 430	3	4	5	6	7	8	9
		Св. 430 до 530	4	5	6	7	8	9	10
Тавровое с односторонними угловыми швами	Ручная	До 380	5	6	7	8	9	10	12
	Автоматическая и механизированная		4	5	6	7	8	9	10

П р и м е ч а н и е. В конструкциях группы 4 минимальные катеты односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм включительно.

students-library.com

3.3. Расчет плоского стального настила

Конструкция несущего настила состоит из стального листа, уложенного на балки настила сверху и приваренного к ним. Для стационарного настила чаще всего применяют плоские листы толщиной 6 – 14 мм из стали класса C235. Исходя из несущей способности этих листов, пролет настила l_н, определяемый расстоянием между балками настилаа₁, принимается в пределах 0,6 – 1,6 м.

Настил, имеющий достаточную толщину t_ни соотношение пролета настила к толщинеl_н/t_н < 40, рассчитывается на поперечный изгиб как плита без распора, относительно тонкий настил при соотношенииl_н/t_н > 300 работает как мембрана только на осевое растяжение. Для восприятия распора требуются неподвижные опоры. Листовой настил с соотношением пролета к толщине 40 ≤ l_н/t_н≤ 300 занимает промежуточное значение между плитой и мембраной, работает на изгиб с растяжением.

Для расчета стального настила, изгибаемого по цилиндрической поверхности, вырезается полоска единичной ширины, работающая на изгиб от момента М_maxи растяжение от усилияН, вызванные поперечной равномерно распределенной нагрузкойq(рис. 3.2).

Рис. 3.2.Расчетная схема настила

Цилиндрическая изгибная жесткость настила при отсутствии поперечных деформаций E₁I, гдездесь

–модуль упругости,  = 0,3 – коэффициент поперечной деформации (коэффициент Пуассона).

Толщина стального настила t_н, не подкрепленного ребрами жесткости, назначается в зависимости от заданной полезной нагрузкиp_n. Ее рекомендуемое значение принимается по табл. 3.3 и согласуется с ГОСТ 82-70 «Сталь широкополосная универсальная горячекатаная» (см. табл. 3.9) и ГОСТ 19903-74 «Сталь листовая горячекатаная» (см. табл. 3.8).

Таблица 3.3

Рекомендуемые толщины стального настила

Полезная нагрузка pn, кН/м2	Толщина листа, мм
До 10	6 – 8
11 – 20	8 –10
21 – 30	10 – 12
 31	12 – 14

Пример 3.1. Рассчитать плоский настил из стали С235 в нормальном типе балочной клетки (рис. 3.3) под полезную временную нагрузку на настилp_n = 12,55 кН/м². Предельный относительный прогибf_u/l_н = 1/150.

Рис. 3.3.Нормальный тип балочной клетки (к примерам 3.1 и 3.2)

При p_n = 12,55 кН/м²принимаемt_н = 8 мм.

Нормативная нагрузка от веса стального настила

где – плотность стального проката.

При нагрузках, не превышающих 50 кН/м², и предельном относительном прогибепрочность шарнирно закрепленного по краям стального настила всегда будет обеспечена и его рассчитывают только на прогиб.

Максимальный пролет настила l_н, равный шагу балок настилаа₁в балочной клетке, определяем из условия жесткости по формуле

Принимаем в осях несколько больше требуемого, так как фактический пролет настила (расстояние между краями полок соседних балок) будет меньше.

Усилие Нна 1см ширины настила, на которое рассчитываются сварные швы, прикрепляющие настил к балкам, определяем по формуле

где _p = 1,2 – коэффициент надежности по нагрузке для полезной нагрузки.

Таблица 3.4

Значения коэффициентов f и z

Сварка при диаметре сварочной проволоки d, мм	Положение шва	Коэффициент	Коэффициенты f и z при катетах швов, мм
			3 – 8	9 – 12	14 – 16	18 и более
Автоматическая при d = 3 – 5	В лодочку	f	1,1			0,7
		z	1,15			1,0
	Нижнее	f	1,1	0,9		0,7
		z	1,15	1,05		1,0
Автоматическая и механизированная при d = 1,4 – 2	В лодочку	f	0,9		0,8	0,7
		z	1,05		1,0
	Нижнее, горизонтальное, вертикальное	f	0,9	0,8	0,7
		z	1,05	1,0
Ручная; механизированная проволокой сплошного сечения при d < 1,4 или порошковой проволокой	В лодочку, нижнее, горизонтальное, вертикальное, потолочное	f	0,7
		z	1,0

П р и м е ч а н и е. Значения коэффициентов соответствуют нормальным режимам сварки.

Выбор типа электродов для сварки стали соответствующего класса и расчетное сопротивление металла шва производится по табл. 2.5 и 2.7.

Настил крепится к балкам угловыми швами, выполненными ручной сваркой электродами типа Э42 по ГОСТ 9467-75*.

Катет углового шва k_fопределяется по формуле

где – коэффициент, учитывающий глубину проплавления шва для ручной сварки, принимается по табл. 3.4;

l_w= 1,0 см – ширина рассматриваемой пластинки;

R_w = 18 кН/см² –расчетное сопротивление металла шва;

_wf= 1,0 – коэффициент условий работы шва во всех случаях, кроме конструкций, возводимых в климатических районах Ι₁, Ι₂, ΙΙ₂, ΙΙ₃, для которых_wf= 0,85 для металла шва с нормативным сопротивлениемR_{wun =} 410 МПа;

_с= 1,0 – коэффициент условий работы конструкции;

Принимаем конструктивно минимальный катет k_f,min = 5 мм в зависимости от максимальной толщины соединяемых элементов (табл. 3.5).

Таблица 3.5

studfiles.net

1 Расчет настила

Введение

Площадки предназначены для размещения технологического оборудования, организации его обслуживания и ремонта.

В курсовой работе выполнены расчеты колонны, главной балки, балки настила и настила технологической площадки. Расчет конструкций проведен по методу предельных состояний: настил, балки настила и главная балка рассчитаны по первой и второй, а колонна — по первой группе предельных состояний. К технологической площадке приложены нагрузка от собственного веса конструкций и временная нормативная нагрузка. Нагрузка, воспринимаемая настилом, передается на балки настила, которые, в свою очередь, передают ее на главные балки, опирающиеся на колонны. Стержни центрально-сжатых колонн состоят из двух ветвей, связанных между собой по высоте планками, приваренными к ветвям колонны. Для повышения сопротивления закручиванию и сохранения ее контура устанавливаем диафрагмы, которые располагаем у торцов отправочных элементов. Балки настила проектируем из прокатных профилей — двутавров, а главные балки — составными. Настил приварен к балкам настила, что делает невозможным сближение балок настила при его прогибе под нагрузкой. Кроме того, путем приварки настила к поясам балок создается частичное защемление настила, появляются опорные моменты, снижающие моменты и прогиб в пролете.

Взаимное расположение балок в балочной клетке согласно заданию на курсовую работу принято в одном уровне.

Колонны в рабочих площадках проектируем центрально-сжатые, состоящие из оголовка, стержня и базы. Стержень колонны выполняем из двух двутавров. Передача давления от стержня колонны на фундамент осуществляется через базу. Для соединения базы с фундаментом используем анкерные болты, диаметр которых из условий коррозии принимаем не менее 20 мм. Для обеспечения геометрической неизменяемости технологической площадки между колоннами устраиваем связи.

Предельный относительный прогиб настила принимаем равным

Для настила применяем листы толстолистовой стали по ГОСТ 19903-74.

Предварительно принимаем толщину стального настила в зависимости от временной нормативной нагрузки; t=12 мм. Шаг балок настила принимаем равным l_n=0,7м; количество балок настила n_b = 11,9/0,7=17.

Проверим принятую толщину листов настила, для чего определим отношение пролета настила к его толщине .

При жестком закреплении тонкого настила (40  300), его рассчитываем на изгиб с распором (рисунок 1).

Рисунок 1 — К расчету плоского стального настила

Толщину листа при работе настила на изгиб с распором определяем по формуле(1.1):

(1.1)

где — цилиндрическая жесткость пластинки;

(1.2)

— коэффициент Пуассона; для стали принимается равным 0,3;

— поправка, учитывающая отсутствие в настиле поперечной линейной деформации;

E=2.06*10 ⁵Па — модуль упругости прокатной стали;

— расчетная ширина полосы настила; принимается равной 100 см;

Изм. Кол. Лист № док. Подпись Дата

— заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу;

— нормативная нагрузка на 1 см полосы настила;

— собственный вес настила, g_n=129,5 кг/м²

Н/см²

МПа.

см

Принимаем ромбическую сталь толщиной t = 10 мм, g_n=98,1 кг/м².

Силу распора Н определяем по формуле(1.3):

, (1.3)

где — коэффициент надежности по нагрузке; принимаем;

кН/см

Расчетное значение катета шва, прикрепляющего настил к балкам при ручной сварке, определяем по одной из формул(1.4):

и ли , (1.4)

где — расчетная длина шва; принимаемсм;

и — коэффициенты, принимаемые при сварке элементов; принимаеми;

— коэффициент надежности по материалу шва; принимаем = 1,25;

и — расчетные сопротивления сварных соединений угловых швов при срезе соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления ;

принимаем ;;

здесь R_wun=410 МПа — нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению R_un — временное сопротивление стали разрыву; тогдаМПа;

и — коэффициенты условий работы шва; принимаем;;

Изм. Кол. Лист № док. Подпись Дата

— коэффициент условий работы принимаем

см;

Принимаем катет шва k_f = 4 мм.

2 Расчет балки настила

2.1 Подбор сечения балки настила

Балки настила принимаем из прокатных двутавров по ГОСТ8239-72.

Расчетная погонная нагрузка на балку:

(2.1)

где — коэффициент надежности по нагрузке для равномерно распределенной нагрузки; при полном нормативном значении равномерно распределенной нагрузки 2,0 кПа;

— коэффициент надежности по нагрузке; для металлических конструкций ;

— собственный вес настила;

— собственный вес 1 м балки; принимаем Н/м²) .

кН/м²

Расчетная схема представлена на рисунке 2

Рисунок 2 – К расчету балки настила

Максимальный изгибающий момент M находим по формуле(2.2):

. (2.2)

кНм.

Наибольшая поперечная сила определяется по формуле(2.3):

. (2.3)

кН

Требуемый момент сопротивления сечения балки «нетто» для случая упругопластической работы при изгибе балки в одной из главных плоскостей можно определить по формуле(2.4):

(2.4)

где — коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению; предварительно принимаем;

— расчетное сопротивление материала; принимаем в зависимости от марки стали МПа;

— коэффициент условий работы; предварительно принимаем равным 1,0.

см ³

По сортаменту принимаем прокатный двутавр № 36, его характеристики: см³, см ⁴,S_х=13380см⁴

Определяем соотношения площадей пояса и стенкибалки по формуле(2.5):

(2.5)

где и— ширина и толщина пояса выбранного двутавра;

мм; мм;— толщина стенки двутавра;мм;

— высота двутавра; мм.

Принимаем значения коэффициентов c(c_x), c_yи n.

Принимаем c=1,1;c_y=1,47; n=1,5

studfiles.net

Расчёт стального настила

Поиск Лекций

---

Введение

В курсовой работе выполнены расчеты колонны, главной балки, балки настила и настила технологической площадки. Расчет конструкций проведен по методу предельных состояний: настил, балки настила и главная балка рассчитаны по первой и второй, а колонна — по первой группе предельных состояний. К технологической площадке приложены нагрузка от собственного веса конструкций и временная нормативная нагрузка. Нагрузка, воспринимаемая настилом, передается на балки настила, которые в свою очередь передают ее на главные балки, опирающиеся на колонны и далее на фундамент. Стержни центрально сжатых колонн состоят из двух ветвей, связанных между собой по высоте планками, приваренными к ветвям колонны. Для повышения сопротивления закручиванию и сохранения ее контура устанавливаем диафрагмы, которые располагаем у торцов отправочных элементов. Балки настила проектируем из прокатных профилей – двутавров, а главные балки — составными. Настил приварен к балкам настила, что делает невозможным сближение балок настила при его прогибе под нагрузкой. Кроме того, путем приварки настила к поясам балок создается частичное защемление настила, появляются опорные моменты, снижающие моменты и прогиб в пролете.

Взаимное расположение балок в балочной клетке согласно задания на курсовую работу принято в одном уровне.

Колонны в рабочих площадках проектируем центрально-сжатыми, состоящими из оголовка, стержня и базы. Стержень колонны выполняем из двух двутавров. Передача давления от стержня колонны на фундамент осуществляется через базу. Для соединения базы с фундаментом используем анкерные болты, диаметр которых из условий коррозии принимаем не менее 20 мм. Для обеспечения геометрической неизменяемости технологической площадки между колоннами устраиваем связи.

 

Исходные данные:

Временная нормативная нагрузка кН/м². Размеры балочной клетки: м; м. Отметка верха настила м. Сопряжение балок настила с главной балкой – в одном уровне. Материал конструкций: настил –14Г2АФ; балка настила – 18сп; главная балка – 09Г2; колонна – ВСт3кп2.

 

 

 

 

Расчёт стального настила

Предельный относительный прогиб настила принимаем равным [6].

Для настила применяем листы рифленой стали по ГОСТ 8568-77.

Предварительно принимаем толщину стального настила в зависимости от временной нормативной нагрузки по [2]; t =12 мм. Шаг балок настила принимаем равным а = 0,75 м; количество балок настила n_b = 13,5 : 0,75 = 18.

Проверим принятую толщину листов настила, для чего определим отношение пролета настила к его толщине

При жестком закреплении тонкого настила (40< <300),его рассчитываем на изгиб с распором (рисунок 1).

Рисунок 1 — К расчету плоского стального настила

 

Толщину листа при работе настила на изгиб с распором определяем по формуле [1]

, (1.1)

где — цилиндрическая жесткость пластинки;

;

— коэффициент Пуассона; для стали принимается равным 0,3[4];

— поправка, учитывающая отсутствие в настиле поперечной линейной деформации;

МПа — модуль упругости прокатной стали [4];

— расчетная ширина полосы настила; принимается равной 1 м;

— заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу;

— нормативная нагрузка на 1 м полосы настила;

— собственный вес настила. По таблице 2.2 [7] для ромбической стали толщиной 12 мм масса 1 м² = 129,5 кг.

Н/м=41,295 кН/м.

Па.

м=10,54 мм < t =12 мм.

Принимаем t = 12 мм с массой на 1 м² =129,5кг.

Прогиб настила при равномерно распределенной нагрузке определяется по формуле ( 1.2):

(1.2)

где t— толщина листа

 

Силу распора определяем по формуле [3]

, (1.3)

где — коэффициент надежности по нагрузке; принимаем [5];

Н/м = кН/м.

Расчетное значение катета шва, прикрепляющего настил к балкам при ручной сварке определяем по одной из формул:

или , (1.4)

где — расчетная длина шва; принимаем см;

и — коэффициенты, принимаемые при сварке элементов; принимаем и ;

и — расчетные сопротивления сварных соединений угловых швов при срезе соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления [4]; принимаем ; ;

здесь R_wun = R_un ; R_wun – нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению; R_un – временное сопротивление стали разрыву; R_un=540 МПа; тогда МПа; МПа.

— коэффициент надежности по материалу шва; принимаем = 1,25;

и — коэффициенты условий работы шва; принимаем , ;

— коэффициент условий работы [5]; принимаем .

см; см.

Принимаем катет шва k_f = 8 мм.

 

 

Расчёт балки настила

Рекомендуемые страницы:

Поиск по сайту

poisk-ru.ru

Расчет листового настила — Общая характеристика балок. Балочная клетка — Балки

Плоский настил из металлического листа располагают и приваривают к полкам балок. Толщина настила назначается по расчету, чаще всего в зависимости от принятого допустимого прогиба, так как полное использование напряжений в листе при заданном прогибе не всегда возможно. Поэтому расчет листового настила ведется по нормативным нагрузкам.

Особенность листового настила заключается в том, что по характеру своей работы он занимает промежуточное положение между плитой и мембраной (аналогично балке и канату). Если плита под нагрузкой работает только на изгиб, не испытывая осевого растяжения (при наличии подвижной опоры), то мембрана работает только на осевое растяжение, для чего требуются неподвижные опоры). Настил может испытывать и изгиб, и осевое растяжение, работая как упругая висячая конструкция.

---

Плоский листовой настил

---

Рассмотрим только те случаи, когда настил может прогибаться по цилиндрической поверхности, т. е. когда мы имеем настил, достаточно длинный и опертый по двум сторонам (при отношении длины к пролету листа более 2).

Осевое растяжение в таком настиле может появиться только в том случае, если листы закреплены по краям и это закрепление может воспринять распорные силы Н.

Назовем этот случай — «изгиб с распором». В случае, если распорная сила отсутствует или очень мала, можно считать, что лист работает только на изгиб как плита.

Первый случай — изгиб с распором. В этом случае толщина листа в значительной степени зависит от заданного прогиба. Вырежем полосу листа шириной b см и будем рассматривать ее работу под действием равномерно распределенной нагрузки q кг/см (т. е. считая нагрузку на 1 пог. см пролета при ширине плиты b см).

За расчетный пролет I примем расстояние между балками, на которые опирается настил, выраженное также в сантиметрах. Тогда при заданном относительном прогибе 1/n₀ = f/l толщина листа с достаточной для практики точностью определится по формуле¹

Напряжение в листе будет равно

Интенсивность распора Н при толщине листа δ будет равна

 

При малых прогибах, т. е. при значениях 1/n₀ < 1/250 ,равновесие изогнутого листа может быть обеспечено работой на изгиб как плиты без распора.

Второй случай — изгиб без распора. В этом случае толщину листа определяют из условия прогиба простой разрезной балки по аналогии с формулой (2.VI):

 

где EJ_ц= Ebδ³/12 (1— μ²) — цилиндрическая жесткость пластинки; здесь величина (1— μ²) — поправка, учитывающая отсутствие в пластинке поперечной линейной деформации (μ — коэффициент поперечной деформации, принимаемый для стали равным 1/3).

Далее, находим

 

Примерной границей применения формул, выведенных для первого и второго случаев, служит такое отношение 1/δ , при котором толщина и напряжения в листе получаются одинаковыми по формуле (5.VI) и по формуле (8.VI) и соответственно (6.VI) и (9.VI). Это соответствует значению нагрузки

Для значений q, меньших, чем полученное по формуле (10.VI), расчет следует производить по первому случаю, при больших значениях — по второму.

Обычно в различных сооружениях значение 1/n₀ задается в пределах от 1/100 до 1/200. В таблице приведены расчетные формулы для двух значений 1/n₀ : 1/150 и 1/200.

Толщину листового настила меньше 6 мм применять не рекомендуется.

Таблица Формулы для расчета настила.

Пролет настила I принимается в сантиметрах.

Пример 1. Требуется рассчитать настил под нормативную нагрузку q₀ = 400 кг/м²; расчетный пролет настила l = 80 см:

Решение. 1) Определяем нагрузку на 1 пог. см полосы шириной 6 = 100 см:

2) Назначаем относительный прогиб

 

3) Определяем толщину листа по формуле таблице в соответствии с 1/n₀ = 1/150 и q = 4 кг/см < 10 кг/см:

 

4) Находим напряжение в листе и величину распора:

 

Если бы мы хотели избежать распора, заставив работать настил как плиту, то толщина листа при том же допустимом прогибе получилась бы иной, а именно:

 

При этом напряжение в листе было бы равно

 

Пример 2. Требуется рассчитать настил под нормативную нагрузку q₀ = 800 кг/м²; расчетный пролет настила l = 80 см.

Решение.

1) Определяем нагрузку на 1 пог. см полосы шириной b = 100 см:

2) Определяем толщину листа при 1/n₀ = 1/150 так как q = 18 > 10 кг/см, то имеем случай изгиба без распора:

3) Находим напряжение в листе

 

¹ Р. Н. Мацелинский, Статический расчет гибких висячих конструкций, Строиздат, 1950.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов

Генеральными размерами балки являются ее расчетный пролет и высота сечения. Расчетный пролет балки l представляет собой расстояние между центрами опорных частей; таким образом, действительная длина балки lд всегда несколько больше расчетного пролета. Расстояние l0 называется расстоянием в свету; оно обычно определяется условиями эксплуатации вооружения и обосновывается экономическими соображениями. Генеральные размеры балок Высоту сечения h назначают,…

При проектировании балочных конструкций, как правило, необходимо в зависимости от назначения балок составить схему их расположения, наметить генеральные размеры и определить приходящуюся на балки нагрузку. В случае необходимости перекрыть некоторую площадь поддерживающие перекрытие балки располагают обычно в двух направлениях. Такая конструкция, состоящая иногда из целой системы пересекающихся балок, называется балочной клеткой. На балочную клетку может…

www.ktovdome.ru

Расчет деревянных балок перекрытия: онлайн-калькулятор и методика

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Расчет нагрузки на балку перекрытия – это важнейший этап в проектировании. Об этом говорит тот факт, что студентов строительных специальностей на протяжении всего периода обучения натаскивают на решение подобных задач. Допущенная ошибка может вылиться в полное обрушение здания, обвал перекрытия и абсолютную непригодность здания к дальнейшей эксплуатации. Именно поэтому расчет деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор выполняет с учетом всех существующих ныне норм.

Балки перекрытия

Содержание статьи

Назначение калькулятора

В частном строительстве в качестве лагов перекрытия используют деревянный брус. Дерево как строительный материал имеет больше достоинств, чем недостатков. Единственное, что настораживает при выборе – это горючесть древесины. В корне неверно считать, что бетон не горит. Он начинает трескаться при температуре 250 – 300 градусов, а при температуре 550 градусов перекрытия осыпаются. Дерево, обработанное специальными составами, загорается очень медленно, и даже обугленные брусья могут служить надежной опорой еще многие годы.

Такая надежность возможна только в том случае, если брус уложен с запасом прочности. При эксплуатации деревянные брусья работают на изгиб и должны выдерживать постоянную нагрузку. К таковым относится все, что лежит над перекрытием: пол, перегородки, мебель, техника люди и так далее. Нормы требуют нагрузки брать с запасом. Расчет деревянных балок перекрытия онлайн калькулятор осуществляет для того, чтобы найти такое сочетание длины и сечения, при которых прочность будет оптимальной.

Деревянные лаги в доме из бетонных блоков

Калькулятор расчета деревянных балок перекрытия

Формулы и элементы расчета

Калькулятор при расчетах использует следующие исходные данные:

• длина балки – это параметр, который закладывается проектом и зависит от расстояния между несущими стенами;
• сечение бруса – его ширина и высота, причем высота всегда должна быть больше для лучшего сопротивления специфическим изгибающим нагрузкам;
• порода дерева – от нее зависит пластичность и глубина прогиба балки, а соответственно, и максимально возможная нагрузка;
• предполагаемая нагрузка – берется из стандартов и зависит от типа помещения и количества жильцов.

На лаги укладывается доска, формирующая перекрытие

Кроме исходных данных в калькуляторе заложена переменная – шаг бруса. Меняя его значение, можно подобрать оптимальный вариант размещения балок. В калькуляторе заложены справочные значения, характерные для каждого из выбранных параметров:

• разрушающее усилие – это величина постоянной нагрузки на балку, при достижении которой произойдет обрушение, зависит от габаритов бруса;
• распределенное усилие – зависит от величины предполагаемой нагрузки;
• прогиб в миллиметрах – максимально допустимая величина деформации, зависит от длины балки, величина приведена для сравнения, она не должна превышать расчетный прогиб;
• расчетный прогиб в миллиметрах – зависит от породы дерева.

В итоге после введения всех данных калькулятор сообщает о том, существует ли запас по прогибу и прочности при заданных пользователем параметрам. Если запас есть, балку можно использовать, если нагрузка превышена, следует откорректировать один из параметров. Для справки в калькуляторе приведены такие величины, как крутящий момент и масса самой балки. Первый параметр интересен для общего развития, а вот вес полезно знать, так как от него зависит стоимость доставки леса на стройплощадку.

Щитовой дом с деревянным перекрытием

Допуски при расчетах

Расчет несущих деревянных балок перекрытия онлайн-калькулятор производит с целью выявления допусков. Результатом подбора являются такие определения, как запас по прочности и запас по прогибу, который выражается в кратных единицах. Иными словами, чем больше у результата запас прочности, тем лучше. Однако для рационального строительства и недопущения перерасхода следует стремиться к значению коэффициентов от 1,5 до 3.

Видео: расчет деревянных балок

 

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

homemyhome.ru

No related posts.