 |
Подбор сечения балки в виде сварного двутавра
|
|
|
|
Компоновка перекрытия
Общая схема
Угловая ячейка рабочей площадки
 |
Рис. 1. Общая схема здания и угловая ячейка его рабочей площадки
Размеры ячейки L 1 (вдоль главной балки) и L 2 (вдоль второстепенной балки) принимаются согласно шифру задания (рис. 1). Шаг второстепенных балок следует принять в пределах а= 2000-5000 мм, и он должен целое число n раз укладываться по длине L 1 (L 1 =n∙a).
2. Второстепенная балка перекрытия
2.1. Подбор сечения
Второстепенные балки междуэтажного перекрытия проектируют прокатными двутаврового симметричного профиля.
Конструктивная схема второстепенной балки
 |
|
 |
Рис. 2. Конструктивная и расчетная схемы второстепенной балки
В соответствии с конструктивной схемой второстепенной балки (рис.2)
ее расчетный пролет 
определяется по формуле
,
где
lz – глубина заделки второстепенной балки в стену;
– ширина пояса главной балки;
Нормативная нагрузка на единицу длины второстепенной балки определяется по формуле
.
Расчетная нагрузка на единицу длины (без учета собственного веса балки)
,
где 
и 
– постоянные и временные равномерно распределенные нормативные нагрузки (см. табл.2 задания); 
и 
– коэффициенты надежности по нагрузке соответственно для постоянной и временной нагрузок [2, табл.1, п. 3.7].
Максимальный расчетный изгибающий момент в середине балки по длине (с ориентировочным учетом собственного веса балки)
= 
,
где ψ =1,03-1,05 – коэффициент, учитывающий вес балки.
Расчет на прочность прокатных балок, изгибаемых в одной из главных плоскостей, производится по изгибающему моменту по формуле
|
|
|
= 
.
Требуемый момент сопротивления поперечного сечения определяется как
,
где – максимальный расчетный изгибающий момент в кН×см; 
– коэффициент условия работы [1, табл.6*]; 
– расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести по табл.51*[1]; c – коэффициент, учитывающий возможность развития пластических деформаций в разрезной балке сплошного сечения из стали с пределом текучести 
до 580 МПа (5900 кгс/см2), для балок симметричного двутаврового профиля принимается по табл.66 прил. 5 [1]. В первом приближении с принять в зависимости от
.
По сортаменту прокатных двутавровых профилей (прил. 3) подбираем сечение балки, выполняя условия:
1. 
.
2. По конструктивным требованиям ширина пояса 
мм (рис. 3). По указанным условиям подобрать № двутавра по ГОСТу и выписать все геометрические характеристики:
H – высота балки (мм),
B – ширина полки (мм),
t – толщина стенки(мм),
s – толщина полки(мм),
– вес погонного метра или r – линейная плотность (кН/м),
– момент инерции (см4),
– момент сопротивления (см3).
Рис. 3. К назначению ширины
полки
Уточняем максимальный момент в сечении второстепенной балки (за счет фактической величины собственного веса)
,
где 
– коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса стальной балки [2, табл. 1].
Производим проверку прочности по нормальным напряжениям
,
где 
с* – коэффициент, принимаемый по табл.66 [1], путем интерполяции для действительного отношения 
(площади пояса и стенки по сортаменту).
Проверка жесткости балки
Проверка жесткости выполняется по второму предельному состоянию.
Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки
,
где 
– предельно допустимая величина относительного прогиба второстепенной балки (прил. 2).
|
|
|
Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой,
.
Определение максимального прогиба проводится по формуле
,
где Е – модуль упругости по табл. 63 прил. 3 
.
Если условие не выполняется, то необходимо подобрать сечение из условия жесткости.
3. Главная балка рабочей площадки
Подбор сечения балки в виде сварного двутавра
Главную балку проектируют в виде сварного двутавра с изменяющейся по длине балки шириной полок.
Для определения силы F определяем грузовую площадь Агр.
Сила F складывается из сосредоточенной нагрузки от постоянной и временной нагрузок, от собственного веса второстепенной балки и от ориентировочного собственного веса главной балки.
,
где последнее слагаемое учитывает ориентировочный вес главной балки.
Для принятой расчётной схемы из условия равновесия определяются реакции опор, находятся максимальные расчётные изгибающий момент и поперечная сила.
|
|
|
