Вибір схеми балочної клітки
Конструкція, що складається з системи пересічних балок, називається балочної кліткою. На балочную клітку укладають настил у вигляді металевого листа, залізобетонних плит та ін балкова клітина складається з головних балок, що перекривають великий проліт, і допоміжних балок. Головні балки спираються на опори, а допоміжні - на головні.
Вибираємо тип балочної клітини з поверховими розташуванням допоміжних балок.
В
Розрахунок несучого настилу, балок настилу і підбір перерізу балок настилу
Плоский настил з металевого листа розташовують на полицях балок і зазвичай приварюють його до ним. Товщина настилу призначається найчастіше в залежності від допустимого прогину:
В
,
де - відносний прогин настилу;
- нормативна корисна рівномірно розподілене навантаження;
- циліндрична жорсткість пластинки, визначають за формулою:
,
де - коефіцієнт Пуассона;
- модуль пружності при циліндричному вигині пластинки, коли неможлива поперечна деформація.
В
Розрахунок по жорсткості проводимо від дії нормативних навантажень, розрахунок по міцності на дію розрахункових навантажень.
Задаємось кроком балок настилу: 1м і 1,25 м.
В В В
Приймаються t d = 8 мм.
Визначаємо витрату сталі від настилу 1 м 2 , товщиною 8 мм - важить 66,6 кг.
Розрахунок балок настилу
Проліт балки настилу l = 5 м; нормативне навантаження; матеріал балки - сталь С235 (ГОСТ 27772-88) з розрахунковим опором за межею текучості (для товщини листа t = 4 ... 20 мм).
В
Нормативну погонну навантаження на балку настилу визначаємо за формулою:
,
де - вага настилу;
- крок балок настилу.
В
Розрахункове навантаження на балку:
,
де Оі f р = 1,2; Оі gf = 1,05 - коефіцієнти надійності за навантаженням.
В
Розрахунковий вигинає момент визначається за формулою:
В
З умови міцності для пластичної стадії деформацій
В
висловлюємо необхідний момент опору балки W тр :
,
де Оі з = 1 - коефіцієнт умов роботи [1];
З 1 = 1,12.
В
Приймаються двотавр № 22: W x = 232см 3 ; J x = 2550 см 4 ; Вага = 24 кг/м
Перевіряємо прогин настилу за формулою:
,
де J x = 2550 см 4 - момент інерції перерізу.
Граничний прогин встановлений для балок настилу:
В
- br/>
задовольняє вимогам СНиП, отже жорсткість настилу забезпечена. p> Визначаємо витрату сталі для першого варіанту:
В
Визначаємо товщину настилу при кроці балок настилу l = 125 см.
В В
Приймаються t d = 10 мм.
Визначаємо витрату сталі від настилу 1 м 2 , товщиною 10 мм - важить 83 кг.
Нормативна погонне навантаження на балку настилу:
,
де - вага настилу;
Розрахункове навантаження на балку:
В
Розрахунковий вигинає момент:
В
Необхідний момент опору балки W тр :
В
Приймаються двотавр № 24: W x = 289см 3 ; J x = 3460 см 4 ; Вага = 27,3 кг/м
Перевіряємо прогин настил:
- br/>
задовольняє вимогам СНіП2.01.07-85 *, отже жорсткість настилу забезпечена. p> Визначаємо витрату сталі для другого варіанту:
В
Виходячи з економічних умов, доцільно прийняти перший варіант.
Проектування складовою зварної балки (головної балки)
Вихідні дані:
;
;
l = 15 м
a = 1,0 м
С245
Визначаємо нормативну навантаження:
В
Визначаємо розрахункову погонну навантаження:
В
Розрахунковий вигинає момент в середині прольоту визначаємо за формулою:
В
Поперечну силу на опорі знаходимо за формулою:
В
Необхідний момент опору балки W тр висловлюємо з умови міцності:
В
Розрахунок проводимо в пружної сталі, так як облік розвитку обмежених пластичних деформацій для оптимально підібраного перерізу малоефективний.
В
Визначаємо висоту балки
За имперический формулою визначаємо попередню товщину стінки балки:
В
де h - попередня висота балки;
Приймаються попередню висоту балки:
В В
Приймаються товщину стінки.
Встановимо висоту головної балки з умови економічності, характеризующимся найменшою витратою металу. Визначаємо оптимальну висоту балки за фор...
