 |
Проверочные расчёты элементов балочной клетки
|
|
|
|
Таблица 2 – Нагрузки на второстепенную балку, кПа.
| Нагрузка | Нормативная нагрузка | Коэффициент надёжности по нагрузке | Расчётная нагрузка |
| Постоянная: | |||
| собственный вес настила(tn=10мм) | 0.863 | 1,05 | 0,906 |
| собственный вес балок(двутавр №24) | 0,248 | 1,05 | 0,26 |
| Временная: | |||
| полезная | 20 | 1,3 | 26 |
| Итого: | 
| 
|
Нормативная нагрузка: 
-собственный вес настила:
-собственный вес балок:
Изгибающий момент:
Проверка прочности балки в упругой стадии:
Прочность обеспечена.
Относительный прогиб должен удовлетворять условию:
где 
– суммарная погонная нагрузка, 
Жёсткость обеспечена.
Проектирование главной балки
Определение нагрузок и расчётных усилий в балке
Рисунок 2.1 – расчетные усилия в главной балке
Максимальные значения изгибающего момента и поперечной силы:
Подбор сечения сварной балки. Проверка её прочности, жёсткости и устойчивости (общей и местной)
Вычисляем минимальную высоту, м, главной балки из условия требуемой жёсткости:
где 
– коэффициент условия работ (согласно таблице 6 [1] 
– величина, обратная предельному прогибу, для главных балок рабочих площадок 
.
Определяем толщину стенки из условия её прочности на срез на опоре балки. За высоту главной балки принимаем полученное ранее значение для гладкого настила 
Тогда высота стенки определится как 
, а толщина стенки:
Принимаем tw=6 мм по ГОСТ 19903-74
расчётное сопротивление стали срезу
Из условия постановки только поперечных рёбер, толщина стенки составит:
Окончательно принимаем увязанные с ГОСТ 19903-74 
.
|
|
|
Оптимальная высота балки из условия минимума массы:
где 
– коэффициент для балок переменного сечения по длине;
– требуемый момент сопротивления
для изгибающего момента в середине балки.
Окончательно принимаем увязанные с ГОСТ 19903-74 размеры стенки. 
.
Площадь сечения одного пояса:
где 
Ширина пояса назначается в пределах
Примем по ГОСТ 82-70 
. Тогда толщина пояса:
Примем 
(ГОСТ 82-70).Тогда 
Для обеспечения местной устойчивости сжатого пояса принятых стандартных размеров необходимо, чтобы
где 
– расстояние от грани стенки до края поясного листа.
Местная устойчивость обеспечена.
По заданию длина пролёта балки 13 м. Поэтому необходимо уменьшить площадь поперечного сечения балки у опор, что позволит уменьшить массу балки. Определим ширину пояса в приопорной зоне. 
Рисунок 2.2.1 –Изменение ширины пояса у опор балок
Назначаем 
по ГОСТ 82-70. Тогда момент сопротивления изменённого сечения:
где:
Определим абсциссу из условия прочности:
Принимаем 
Для уменьшения концентрации напряжений в широком листе устраивают срезки с уклонами не круче 1:5.
Проверочные расчёты главной балки
| Рисунок 2.3 – Размеры поперечного сечения главной балки |
Геометрические характеристики сечения в середине пролёта:
Геометрические характеристики сечения на опоре:
Проверка прочности и жёсткости балки
Прочность балки по нормальным напряжениям в упругой стадии работы считается обеспеченной, если наибольшее напряжение в её среднем сечении не превышает расчётного сопротивления стали, то есть:
Условие выполняется.
Недонапряжение составляет 6,7%
По касательным напряжениям проверяют сечение балки на опоре по формуле
Условие выполняется.
Помимо раздельных проверок прочности сечения балки по нормальным и касательным напряжениям стенку балки проверяют на совместное их действие по формуле:
|
|
|
Проверка приведенных напряжений в месте изменения сечения балки:
sloc=0, так как стенка балки под местной нагрузкой укреплена поперечным ребром жесткости.
Условие выполняется.
|
|
|
