г/м; b = 220 мм; t = 13,5 мм.
Перевіримо підібрану балку настилу на наявність пластичних деформацій за такою формулою:
,
кН/см 2 <24 кН/см 2 . p> Перевіримо прогин балки настилу за формулою:
,
тут l - довжина згинається балки, у нашому випадку це В = 600см.
см.
За формулою знаходимо, що найбільший допустимий прогин для балки такої довжини становить:
см.
f = 1,34 <2,4 = [f], отже схвалена балка задовольняє умовам прогину.
Перевіримо загальну стійкість допоміжних балок в середині прольоту, в перетині з найбільшими нормальними напруженнями. Їх стиснений пояс закріплений від переміщень балками настилу, які разом з привареним до них настилом утворюють жорсткий диск, і за розрахунковий проліт слід приймати відстань між балками настилу l ef = 900 мм. Умова стійкості записується у вигляді:
,
де l ef - розрахункова довжина балки між зв'язками, що перешкоджають поперечним зсувам стиснутого пояса балки;
b f - ширина стиснутого пояса (ширина полиці);
t f - товщина стиснутого пояса (товщина полиці);
h ef - відстань (висота) між осями поясних листів.
.
Умови застосування рівняння стійкості плоскої форми вигину:
застосування формули можливо.
При t = 0 і з 1х = з х отримуємо,
.
Таким чином, прийняте перетин задовольняє вимогам стійкості.
Обчислимо загальну масу настилу, балок настилу і допоміжних балок на одному прольоті:
В
тоді витрата металу на 1 м 2 буде:
кг/м 2 .
Тип балкової системи
Маса, кг
Настил
Балки настилу
Другорядні балки
На один проліт
На 1 м 2
1
4521,6
3942
-
8463,6
88,16
2
9043,2
3544,8
-
12588
131,13
3
4521,6
2688
2136
9345,6
97,35
По витраті металу вигідніше нормальний (1) тип балочної клітки при t = 6 мм.
Таким чином приймаємо балочную клітку нормального типу з настилом товщиною 6 мм і балками настилу із сталевого гарячекатаного двотавра № 30 з ухилом внутрішніх граней полиць.
3. Проектування і розрахунок головних балок
Головні балки, несучі балки настилу, є балками складеного перетину. Складові балки використовуються в тих випадках, коли прокатні балки не задовольняють хоча б одній з умов - міцності, жорсткості, загальної стійкості. Перевіримо необхідність використання складеного перетину.
Розрахункова схема для головної балки буде виглядати, як показано на малюнку (див. нижче). Тут же побудовані епюри згинальних моментів М і поперечних сил Q.
В
Вага балок настилу
кг/м 2 = 0,411 кН/м 2 . p> Нормативна навантаження на головну балку без врахування власної ваги головної балки
кН/м = 1,4 кН/см. p> Розрахункове навантаження на головну балку з урахуванням власної ваги головної балки
кН/м =
= 1,6724 кН/см
З урахуванням прийнятою розрахункової схеми і того, що на головну балку діє рівномірно розподілене навантаження, розрахунковий максимальний згинальний момент у середині прольоту знайдемо за формулою:
кН Г— м = 535168 кН Г— см.
Максимальне значення поперечна сила приймає на опорах і дорівнює:
кН.
Головну балку розраховуємо з урахуванням розвитку пластичних деформацій. Необхідний момент опору головної балки, спочатку беручи з = 1,1:
см 3 .
Умова W x > W тр не виконується ні для однієї прокатної балки навіть якщо не враховувати власну вагу при підрахунку навантаження на балку. Таким чином будемо підбирати складене перетин головної балки.
Перетин головної балки будемо підбирати двотаврового типу, що складається з з трьох аркушів: вертикального - Стінки і двох горизонтальних - полиць, які зварюють в заводських умовах автоматичним зварюванням.
Запишемо необхідні для розрахунку величини:
- матеріал головної балки - сталь С255;
- розрахункове опір стали розтягування, стиснення і вигину R y = 23 кН/см 2 при t Ві 20 мм приймаємо по ГОСТ 27772-88;
- розрахунковий опір стали зрушенню R S приймаємо по СНиП II-23-...
