Пример расчета металлических консольных балок

При расчете и проектировании металлических консольных балок придерживаются следующей последовательности:

• назначают шаг балок: 750 мм – для деревянного настила, 500 – 1500 мм – для монолитной железобетонной плиты;
• определяют ширину зоны перекрытия из которой собирается нагрузка на консольные  балки: b = 0,5b + 0,5b , где b – ширина пролета перекрытия.

Рассмотрим два варианта конструктивного решения перекрытия балкона:

Вариант_1.

Несущие консольные балки состоят из двух угольников, которые расположены внутри перекрытия балкона( см. рисунок):

Шаг балок b = 0,7 м. Вылет балок l = 1,6 м( расчетный вылет l = 1,5 м, так как вычитается 0,1 м на ограждение балкона).

Толщину плиты перекрытия увеличиваем так, чтобы в ней можно было разместить несущие металлические балки.

Принимаем легкое металлическое ограждение.

Определим нагрузку, передаваемую на консольную металлическую несущую балку( собственный вес 1 м2 каждого слоя получаем умножением объемного веса

  об’ємна вага будматеріалів (40,5 КиБ, 3 641 завантажень)

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

Для несущей консольной балки ориентировочно принимаем два равносторонних угольника 90×9, вес 1 погонного метра которых составляет 2×12,2 = 24,4 кг/пог.м (см.

  сортамент рівнобічних металевих кутників (183,0 КиБ, 5 926 завантажень)

Временная нормативная нагрузка на перекрытие балкона – 200 кгс/м2(см.

  тимчасове навантаження на перекриття (32,0 КиБ, 2 345 завантажень)

Нагрузка от 1 м2 перекрытия:

• нормативное – 324,7 + 200 = 524,7 кгс/м?;
• расчетное – 324,7×1,1 + 200×1,2 = 597,2 кгс/ м?.

Нагрузка на 1 пог.м консольной балки при ширине сбора нагрузок b = 0,7 м:

Нагрузка от 1 м² перекрытия:

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

Нагрузка на 1 пог.м консольной балки при ширине сбора нагрузок= 0,7 м:

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

Изгибающий момент балки:

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

Находим профиль консольной балки( расчет напрочность по расчетным нагрузкам):

M=499,2 кгм=49920 кгсм; R = 2100 кгс/см². (берем из таблицы

  розрахунковий опір сталі (26,0 КиБ, 2 333 завантажень)

W = M/ R = 49920 / 2100 =23, 8 см³, что соответствует балке из двух равносторонних угольников 90×6 (2W_x = 12,49×2 = 24,98 см³).

Проверим прогиб 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 инерции из двух угольников 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

Сравним полученный прогиб с предельным прогибом из таблицы

  граничні прогини металевих балок (30,0 КиБ, 1 802 завантажень)

(1/200)×l = (1/200)×150 = 0,75 см.

f = 0,72 см. < 0,75 см.

Итак, в качестве консольной несущей металлической балки балкона будут использованы два спаренных равносторонних угольника 90×6.

Вариант_2 рассмотрим в следующей публикации.

Это следует знать: классификация нагрузок

Понравилась статья? Подпишись на обновление сайта >>>

С уважением, админ сайта «Строй-Инфо«