Приклад розрахунку металевих консольних балок

При розрахунку та проектуванні металевих консольних балок дотримуються наступної послідовності:

• призначають крок балок: 750 мм – для дерев’яного настилу, 500 – 1500 мм – для монолітної залізобетонної плити;
• визначають ширину зони перекриття з якої збирається навантаження на консольні  балки: b = 0,5b + 0,5b , де b – ширина прольоту перекриття.

Розглянемо два варіанта конструктивного вирішення перекриття балкону:

Варіант_1.

Несучі консольні балки складаються з двох кутників, які розміщені всередині перекриття балкону( див. малюнок):

Крок балок b = 0,7 м. Виліт балок l = 1,6 м( розрахунковий виліт l = 1,5 м, бо віднімається 0,1 м на огорожу балкону).

Товщину плити перекриття збільшуємо так, щоб в ній можна було розмістити несучі металеві балки.

Приймаємо легку металеву огорожу.

Визначимо навантаження, яке передається на консольну металеву несучу балку( власну вагу 1 м2 кожного шару отримуємо множенням об’ємної ваги

  об’ємна вага будматеріалів (40,5 KiB, 3 767 завантажень)

2300×0,009 + 1800×0,03 + 2500×0,1 = 324,7 кг/м².

Для несучої консольної балки орієнтовно приймаємо два рівнобічних кутники 90×9, вага 1 погонного метра яких складає 2×12,2 = 24,4 кг/пог.м (див.

  сортамент рівнобічних металевих кутників (183,0 KiB, 6 072 завантажень)

Тимчасове нормативне навантаження на перекриття балкону – 200 кгс/м2( див.

  тимчасове навантаження на перекриття (32,0 KiB, 2 473 завантажень)

Навантаження від 1 м2 перекриття:

• нормативне – 324,7 + 200 = 524,7 кгс/м?;
• розрахункове – 324,7?1,1 + 200?1,2 = 597,2 кгс/м?.

Навантаження на 1 пог.м консольної балки при ширині збору навантажень b = 0,7 м:

Навантаження від 1 м² перекриття:

• нормативне – 324,7 + 200 = 524,7 кгс/м²;
• розрахункове – 324,7×1,1 + 200×1,2 = 597,2 кгс/м².

Навантаження на 1 пог.м консольної балки при ширині збору навантажень b = 0,7 м:

• нормативне q_н = 524,7×0,7 + 24,4 = 391,7 кгс/м;
• розрахункове q = 597,2×0,7 + 24,4×1,05 = 443,7 кгс/м.

Згинальний момент балки:

M = q∙l²/2 = 443,7∙1,5²/2 = 499,2 кгм.

Знаходимо профіль консольної балки( розрахунок на міцність по розрахункових навантаженнях):

M = 499,2 кгм = 49920 кгсм; R = 2100 кгс/см². (беремо з таблиці

  розрахунковий опір сталі (26,0 KiB, 2 425 завантажень)

W = M/ R = 49920 / 2100 =23,8 см³, що відповідає балці з двох рівнобічних кутників 90×6 (2W_x = 12,49×2 = 24,98 см³).

Провіримо прогин балки:

q_н = 391,7 кгс/м = 3,92 кгс/см; l = 1,5 м = 150 см; Е = 2100000 кгс/м²; J = 164,2 см⁴ (по сортаменту момент інерції з двох кутників 80×8 = 2×82,1 = 146,8 см⁴ ).

f = (1/8)∙q_н∙l⁴/E·J = (1/8)∙3,92∙150⁴/2100000·164,2 = 0,72см.

Порівняємо отриманий прогин з граничним прогином з таблиці

  граничні прогини металевих балок (30,0 KiB, 1 968 завантажень)

(1/200)×l = (1/200)×150 = 0,75 см.

f = 0,72 см < 0,75 см.

Отже, в якості консольної несучої металевої балки балкону будуть використані два спарені рівнобічні кутники 90×6.

Варіант_2 розглянемо в наступній публікації.

Це варто знати: класифікація навантажень

Сподобалась стаття? Підпишись на оновлення сайту >>>

З повагою, адмін сайту “Буд-Інфо“