Прогиб листа стального

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 настилаа1, принимается в пределах 0,6 – 1,6 м.

Настил, имеющий достаточную толщину tни соотношение пролета настила к толщинеlн/tн < 40, рассчитывается на поперечный изгиб как плита без распора, относительно тонкий настил при соотношенииlн/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 Мmaxи 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 tн, не подкрепленного ребрами жесткости, назначается в зависимости от заданной полезной нагрузкиpn. 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 настилpn = 12,55 кН/м2. Предельный относительный прогибfu/lн = 1/150.

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

При pn = 12,55 кН/м2принимаемtн = 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 lн, 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 kfопределяется 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;

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

с= 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



Source: StudFiles.net