6 Расчет профилированного настила

6.1 Прочность и жесткость (прогиб) профилированных настилов при поперечном изгибе проверяются по методике, приведенной в п.п. 6.2 и 6.3.

Устойчивость гладких стенок гофров над средними опорами при неразрезных схемах раскладки настилов проверяется по методике, приведенной в п.6.4. Устойчивость стенок ступенчатого поперечного сечения в неразрезных настилах из профилей Н75-750-0,8(0,9), Н114-600-0,8(0,9) и Н114-750-0,8(0,9) проверяется над средними опорами в соответствии с пп. 6.5 и 6.6 с учетом требований СНиП II-23-81* к стенке сжато-изогнутого элемента, укрепленной продольным ребром жесткости.

Таблица 2 - Обозначение профиля для настилов и их геометрические характеристики

Таблица 1 - Стандартные типы профилированных настилов

Обозначение профиля	Размеры заготовки, мм		Поперечное сечение профиля	Масса т 1 м2, кг	Удельная металлоемкость, кг/кН
	Ширина	Толщина, t
НС35-1000	1250	0,6		6,4	4,3
		0,7		7,4	4,3
		0,8		8,4	4,2
РС44-1000	1400	0,7		8,3	3,3
		0,8		9,4	3,3
Н57-750	1100	0,6		7,5	3,3
		0,7		8,7	3,3
		0,8		9,8	2,7
Н60-845	1250	0,7		8,8	3,8
		0,8		9,9	3,1
		0,9		11,1	2,6
Н75-750	1250	0,7		9,8	2,1
		0,8		11,2	2,1
		0,9		12,5	2,0
Н114-750	1400	0,8		12,5	2,1
		0,9		14,0	2,1
		1,0		15,4	2,1
Н114-600	1250	0,8		14,0	2,3
		0,9		15,6	2,3
		1,0		17,2	2,3
Примечание - Удельная металлоемкость настилов определялась как отношение их массы т к расчетной предельной нагрузке q на 1 м.2 площади настила. Нагрузка q в данном случае рассчитывалась для неразрезного двухпролетного настила с пролетами по 3 м при высоте гофров не более 75 мм или с пролетами 4 м при высоте гофров 114мм (приложение А)

6.2 Прочность изгибаемого настила следует проверять по формуле:

, (1)

где М - расчетное значение изгибающего момента в рассматриваемом сечении;

W_min - минимальный расчетный момент сопротивления в рассматриваемом сечении, принимаемый по таблице 2;

R_y - расчетное сопротивление стали при изгибе;

γ_n - коэффициент надежности по назначению.

6.3 Прогиб настила ƒ_р от нормативной нагрузки, определяемый как для балки с моментом инерции I_x по таблице 2, следует проверять по формуле:

ƒ_p ≤ 1 / 150 или 1 / 200 • L, (2)

где L - расчетный пролет настила.

6.4 Устойчивость стенок гофров над средними опорами неразрезного настила высотой не более 60 мм проверяется по формуле:

, (3)

где σ - нормальное напряжение от изгиба, определяемое по формуле (1);

σ_lok - местное напряжение от реакции средней опоры, определяемое по формуле (4);

σ_о - нормальное критическое напряжение, определяемое по формуле (5);

σ_cr - местное критическое напряжение, определяемое по формуле (6);

т = 1 - при опирании настила на прогон из двутавра, двух швеллеров или гнутосварного замкнутого профиля;

т = 0,9 - при опирании настила на прогон из одиночного швеллера;

, (4)

где B_o - опорная реакция на одну стенку гофра;

z - ширина расчетного участка стенки гофра, равная b = 2r, но не более 1,5 h;

b - ширина полки прогона или другого элемента несущих конструкций покрытия, на который опирается настил;

r - радиус сопряжения стенок гофров с полками профиля;

, Мпа, (5)

где k_o - коэффициент, зависящий от характера напряжений в участке и принимаемый по таблице 3;

k_o1 - коэффициент, определяемый по формуле (7);

h_o = h - 2(r + t) - bрасчетная высота гофра.

Таблица 3 - Коэффициенты А и k_o для расчета настила

, (6)

где R_y - в МПа;

A - коэффициент, зависящий от размеров сечения стенки и определяемый по таблице 3;

k - коэффициент, определяемый по таблице 4 в зависимости от ширины опоры настила при условии, что b ≤ (1,5h – 2r);

. (7)

Таблица 4

Если или , то принимается k_o1 = 1,0.

6.5 При проверке устойчивости стенок ступенчатого поперечного сечения в гофрах неразрезного профилированного настила уступ на стенке рассматривается как продольное ребро эквивалентной жесткости (рисунок 1).

б)

а - расчетная нагрузка на гофр;
б - уступ на стенке гофра (1), рассматриваемый, как ребро жесткости (2);
в - расчетные участки стенки.

Рисунок 1 - Расчетная схема ступенчатой стенки гофра при проверке ее местной устойчивости

6.6 Продольное ребро жесткости в виде уступа делит стенку гофра на два расчетных отсека, высоты которых h_o1 и h_o2 равны расстояниям от выкружек уступа соответственно до нижней и верхней полок настила (рисунок 1 в).

Устойчивость каждого из отсеков стенки в надопорных зонах настила считается обеспеченной, если выполняются условия:

h_o1 ≤ h_o2, h_o2 ≤ h_o ,

где h_o - наибольшая по условиям устойчивости ширина сжатоизогнутой пластины, зависящая от значения коэффициента α, определяемого по формулам:

(для отсека 1),

(для отсека 2),

здесь:

- наибольшее сжимающее напряжение в отсеке 1, принимаемое со знаком «плюс»;

- напряжение, соответствующее σ_с у противоположной расчетной границы отсека;

y - расстояние от опорной полки гофра до горизонтальной оси уступа на стенке, принимаемое по ГОСТ 24045-94;

W_x1 W_x2 - моменты сопротивления сечения настила, принимаемые по таблице 2;

σ_t - наибольшее растягивающее напряжение в надопорном сечении настила, принимаемое со знаком "минус".

При α ≤ 0,5 значение h_о определяется по формуле:

(здесь σ_с - в МПа). (8)

При α ≥ 1,0 значение h_о определяется по формуле:

, (9)

где γ - коэффициент, учитывающий местное смятие и определяемый по формуле:

γ = 0,42(2α - 1)σ_lok / σ_с, (10)

β - коэффициент, зависящий от характера напряжений в надопорном сечении стенки и определяемый по формуле:

, (11)

здесь τ_о = τ₁ - среднее касательное напряжение в отсеке 1, определяемое по формуле:

, (12)

τ_o = τ₂ - среднее касательное напряжение в отсеке 2, определяемое по формуле:

. (13)

В интервале 0,5 < α < 1,0 значение h_о определяется линейной интерполяцией между значениями h_о при α = 0,5 и α = 1,0.

Если h_о1, > h_о или h_о2 > h_о, устойчивость стенок гофров считается не обеспеченной и расчетную нагрузку на настил следует уменьшить.