Балка настилу (для даного випадку) являє собою нерозрізну балку з рівномірно розподіленим навантаженням. Погонне навантаження знаходимо з урахуванням заданого корисного навантаження, а також власної ваги настилу та балки настилу. Нормативне і розрахункове навантаження відповідно
де Pст.наст. = 0,0785 кН/м2 – вага 1м2 сталевого листа товщиною 1 мм;
qб.н. = 0,0946 кН/м – вага 1 погонного метра балки з двотавра №10 [3];
а = 0,62 м – крок балок настилу;
γf = 1,2 – коефіцієнт надійності за корисним навантаженням [2];
γfв.в.= 1,05 – коефіцієнт надійності за навантаженням від власної ваги сталевих конструкцій [2].
| ||||||
| ||||||
Рис. 2.3. Розрахункова схема балки настилу
Внутрішні зусилля з урахуванням перерозподілення згинаючих моментів знаходяться за формулами:
Випишемо із сортаменту [3] деякі характеристики двотавра №10: см3; І = 198 см4; А = 12 см2; см; см; см; см.
При товщині полички 7,2 мм < 10 мм розрахунковий опір згину = 25 кН/см2, т.51 [1] (Додаток т.1) фасон до10 мм. класу С255, а розрахунковий опір зсуву кН/см2. Для несучих конструкцій клітки, якщо є залізнична колія, рекомендується приймати сталь С255, за відсутністю колії сталь С245 т.50 [1].
|
|
Розрахунок виконується з урахуванням пластичних деформацій сталі.
Відношення площі полички до площі стінки рівне:
.
За таблицею 66 [1] або за графіком (рис.2.4) знаходимо С = 1,07; при відсутності зони чистого згину (також при ), С1 = С = 1,07.
Рис. 2.4. Графік залежності коефіцієнта С від відношення площі полиці до площі стінки двотавра (відображення т.66[1] переріз 1)
Виконуємо перевірку нормальних напружень і визначаємо відсоток недонапруження
Виконуємо перевірку жорсткості і визначаємо її надлишок
,
.
Значення нормативного відносного прогину визначаємо за таблицею 3, с.326 [3] залежно від призначення конструкції та виду залізничної колії.
Виконуємо перевірку дотичних напружень
кН/см2 кН/см2.
Загальна стійкість забезпечена, тому що на балку опирається суцільний сталевий настил, він розкріпляє її по всій довжині. Прийнятий профіль із двотавра №10 є мінімально можливим, тому, незважаючи на великі запаси міцності й жорсткості, приймаємо балку настилу з прокатного двотавра №10.