Производственная площадка промышленного здания имеет размеры в плане: L0×B0 = 18×12 м. В здании применяется балочная клетка нормального типа с этажным опиранием балок. Размеры ячейки балочной клетки L×B = 6×4 м. Нагрузка от технологического оборудования на перекрытие pn = 10 кПа. Отметка верха настила равна 7 м.
Для расчета стального настила из него вырезают полосу шириной 1 м (рис. 9).
После необходимо назначить толщину настила. Для этого можно воспользоваться рекомендациями таблицы 1.
Нагрузка от технологического оборудования pn, кПа | ≤10 | 11÷20 | 21÷30 | >30 |
Толщина стального настила, мм | 6; 8 | 8; 10 | 10; 12 | 12; 14 |
Толщину настила принимаем δ = 8 мм.
Пролет настила a предварительно определяют по формуле А.Л. Телояна:
где — величина, обратная предельному относительному прогибу настила; — нормативная нагрузка на 1 м² поверхности перекрытия, кПа; — величина, определяемая по формуле, кПа:
где — модуль упругости стали, кПа; — коэффициент Пуассона:
Определяем нагрузки на поверхность настила. Результаты расчетов представлены в таблице 2.
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка qn, кПа |
Коэффициент надежности по нагрузке γf |
Расчетная нагрузка q, кПа |
Постоянная | |||
1. Вес стального настила δ = 8 мм, γ = 78,5 кН/м³ |
0,628 | 1,05 | 0,659 | Длительная временная |
2. Нагрузка от технологического оборудования pn = 10 кПа | 10 | 1,2 | 12 |
3. Итого полная | 10,628 | | 12,659 |
Определяем величину пролета настила:
Пролет настила должен быть кратен пролету главной балки L. В соответствии с этим выполняем корректировку пролета настила. Принимаем a = 1,2 м.
Настил с указанными выше параметрами должен удовлетворять требованию жесткости:
где f — максимальный прогиб, возникающий в настиле, м; [ f ] — предельный прогиб, м. Максимальный прогиб определяем по формуле
где — максимальный прогиб однопролетной балки с шарнирным опиранием концов, м; α — коэффициент, учитывающий неподвижность опор настила. Величину определяют в зависимости от типа нагрузки, приложенной к настилу, и характера её распределения. Для балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, максимальный прогиб определяется по формуле
где — момент инерции полосы настила шириной 1 м относительно нейтральной оси, :
Определяем прогиб :
Коэффициент α определяют из кубического уравнения:
Подставляя в уравнение значения толщины настила и балочного прогиба, получаем, что α = 2,826. Определяем величину прогиба в настиле:
Предельный прогиб настила равен:
Условие жесткости соблюдается. Настил удовлетворяет требованиям второй группы предельных состояний.
План производственной площадки представлен на рисунке 10.
Настил, отвечающий требованиям условия жесткости и нагруженный нагрузкой до 50 кПа, можно не проверять на прочность по нормальным напряжениям, поскольку при таких условиях прочность настила будет обеспечена.