,5 кг/м2=0,8 кН/м2
Нормативне навантаження на балку настилу
Розрахункове навантаження на балку настилу
Розрахунковий вигинає момент (при?=А2=3,5 м)
Мmax=q? 2/8=20,692 · 3,52/8=31,685кН/м=3 169 кН/см
Необхідний момент опору балки для стали С245 Ry=240 Мпа
тр=
За сортаментом приймаємо двотавр №20, що має: Wx=184см3, g=21кг/м, Ix=1840см4, b=100мм.
Перевіряємо тільки прогин, так як W=184 см3 gt; Wтр=120,04 см3
lt; 350/250=1,4см.
Прийняте перетин балки задовольняє умовам міцності і прогину.
Навантаження на допоміжну балку від балок настилу вважаємо рівномірно розподіленим, оскільки число балок не менш 5. Визначаємо нормативну та розрахункове навантаження на допоміжну балку
Визначаємо розрахунковий згинальний момент і необхідний момент опору
М=ql2/8=79,8 · 52/8=249,375кН · м=24938 кН · смтр.=М/(Сх · Ry ·=24938/(1,1 · 24 · 1)=944, 6см3
Вибираємо по сортаменту двутавр № 40, що має Wx=953 см3, Ix=19062 см4, g=57 кг/м, bf=155 мм, tf=13 мм
Перевіряємо загальну стійкість допоміжних балок в середині прольоту, в перетині з найбільшими нормальними напруженнями. Їх стиснений пояс закріплений від поперечних зсувів балками настилу, які разом з привареним до них настилом утворюють жорсткий диск. У цьому випадку за розрахунковий проліт приймаємо відстань між балками настилу? Ef=8,33 см.
Загальну стійкість можна не перевіряти, якщо виконується умова:
Перевіримо умови застосування формули:
і У перетині?/2? =0, отже
с1=с і? =1 0,7
Підставимо отримані значення
т.е. загальну стійкість балки можна не перевіряти.
Прийняте перетин задовольняє вимогам міцності, стійкості і прогину.
За варіанту 2 сумарна витрата металу становить
По витраті металу варіант №1 вигідніше, тому що 1,11 кН/м2 lt; 1,21кН/м2.
Компонування і підбір перерізу складовою головної балки
Перетин складовою головної балки підбираємо за першим варіантом компонування балочної майданчики. Балку проектуємо зі сталі С 255, що має при товщині t? 20 мм з Ry=240 МПа і Rs=0,58 · Ry=139 МПа=13,9кН/см2. Її граничний прогин становить f? (1/400) L.
Маса настилу і балок настилу g=1,11 кН/см2, власну масу балки приймаємо орієнтовно в розмірі 1-2% від навантаження на неї. Максимально можлива будівельна висота перекриття за завданням hстр. =1,8 м.
Малюнок Розрахункові схеми
а - розрахункова схема головної балки; б - перетин балки
Визначимо нормативну та розрахункове навантаження на балку:
n=1,02 (pn + gn) · В=1,02 (20 + 1,11) · 5=107,66 кН/м
Визначимо розрахунковий згинальний момент в середині прольоту
Поперечна сила на опорі
Головну балку розраховуємо з урахуванням розвитку пластичних деформацій. Визначаємо необхідний момент опору балки, спочатку приймаючи с1=с=1,1:
Визначаємо оптимальну висоту балки, попередньо поставивши висоту і товщину стінки
Порівнявши з наявними товщинами прокату листової сталі, приймаємо товщину стінки 10 мм.
Мінімальну висоту балки визначаємо за формулою:
Будівельну висоту балки визначаємо виходячи з максимально можливою заданої висоти перекриття і його конструкції:
Порівнюючи отримані висоти, приймаємо висоту балки більше ніж hmin, близької до hopt і кратної 100 мм h=130см.
Перевіряємо прийняту товщину стінки балки:
з умови міцності стінки балки на дотичні напруження при обпиранні за допомогою опорного ребра, привареного до торця балки
з умови забезпечення місцевої стійкості стінки балки без зміцнення її поздовжнім ребром жорсткості
Порівнюючи отриману розрахунковим шляхом товщину стінки до прийнятої (10мм), приходимо до висновку, що вона задовольняє умові міцності на дії дотичних напружень та місцевої стійкості.
Розміри горизонтальних поясних листів знаходять виходячи з необхідної несучої здатності балки. Для цього обчислюємо необхідний момент інерції перерізу балки
Знаходимо момент інерції стінки балки, приймаючи товщину поясів tf=2 см
Момент інерції, який припадає на поясні листи
Момент інерції поясних листів балки щодо її нейтральної осі
де АF - площа перерізу пояса. Моментом інерції поясів щодо їх власної осі зважаючи на його малість нехтуємо.
Звідси отримуємо необхідну площу перетину поясів балки:
де...
