Определим ширину грузовой площади на балку настила. Для этого пролеты, примыкающие к балке, разделим пополам. Поскольку шаг балок настила постоянный, то ширина грузовой площади будет равна шагу балок настила a = 1,2 м. На рисунке 11 показана ячейка балочной клетки и грузовая площадь на балку настила.
Определяем погонные нагрузки на балку настила:
где коэффициент 1,01 учитывает собственный вес балки настила; — коэффициент надежности по ответственности; — полная нормативная нагрузка на 1 м² поверхности производственной площадки, кПа; a — ширина грузовой площади на балку настила, м:
где — полная расчетная нагрузка на 1 м² поверхности производственной площадки, кПа:
На рисунке 12 показана расчетная схема балки настила.
Определим величину наибольшего изгибающего момента и поперечной силы, возникающих в балке:
На рисунке 5 показаны эпюры изгибающих моментов (M) и поперечных сил (Q), возникающих в балке настила.
При проектировании балки настила необходимо, чтобы балка удовлетворяла требованиям:
где — предельный относительный прогиб балки, определяемый по [1], — максимальный относительный прогиб, определяемый по формуле
где — нормативная нагрузка на балку, кН/м; B — пролет балки, м; — момент инерции сечения балки, ;
где — максимальный изгибающий момент, возникающий в балке от расчетной нагрузки, кНм; — момент сопротивления сечения, м³; — расчетное сопротивление стали по пределу текучести, кПа; — коэффициент работы стали.
Класс стали для балки настила принимаем С245. Для этого класса расчетное сопротивление согласно [2] Из условия прочности по нормальным напряжениям определяем минимальный требуемый момент сопротивления:
из условия жесткости определим минимальный требуемый момент инерции сечения:
Получаем, что для удовлетворения условиям прочности и жесткости необходимо принять двутавр № 20Б1 с и [3].
В балках настила ослабления опорных сечений отсутствуют, поэтому проверку прочности по касательным напряжениям не выполняем.