Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Конструирование и расчет главной балки

Последовательность расчёта и конструирование:

1 Составление расчётной схемы балки.Cиловой расчёт балки с построением эпюр M и Q.

2 Компоновка сечения и проверка прочности.

3 Изменение сечения балки (в необходимых случаях) с проверкой прочности измененного сечения.

4 Проверка общей и местной устойчивости полок и стенки балки, деформативности, а для подкрановых балок ещё и проверка выносливости.

5 Расчёт поясных швов, опорной части балки, сопряжение вспомогательных балок с главной, расчёт укрупнительных стыков.

Составление расчетной схемы балки. Силовой расчет балки с построением эпюр М и Q

Силовой расчёт балки осуществляется методами строительной механики. Основой проведения силового расчёта является расчётная схема. На основании силового расчёта строятся эпюры и определяются опасные сечения с сочетаниями внутренних усилий.

G^н=1,02(p^н+q^н)a

(13)

где: p^н- нагрузка на настил

q^н – вес настила

a – шаг балок

Рисунок 6 – Расчетная схема главной балки

Пример расчета:

G^н=1,02(16+1,1797)6,5=113,9 кН/м²

G^p=1.02(γ_f₁ pн+γ_f₂ q^н)a

γ_f₁ - коэффициент перегрузки, принимаем равным 1,2

γ_f₂ – коэффициент надежности по нагрузке, принимаем равным 1,05

G^p=1,02(1,2*16+1,05*1,1797)6,5=135,51 кН/м

где: q - расчетная нагрузки, т.е. G^p

ℓ – данная длинна пролета балки

кН

м³

Компоновка сечения сварной балки

Компоновка сечения осуществляется для сварной балки и включает в себя следующее:

- определение высоты балки;

- назначение толщины балки;

- назначение геометрических размеров поясных листов;

- проверка прочности скомпонованного сечения.

Данную последовательность рассмотрим на конкретном примере.

Пример расчета:

Высота балки назначается:

а) из учета габарита строительной высоты. Высота балки с толщиной настила не должна быть больше строительной высоты перекрытия. Желательно, чтобы стенка по высоте балки выполнялась из одного листа шириной ≤2 мм.

см

где: h_стр=220 см

t_н – толщина настила

Δ – необходимый технологический зазор

б) из условия жесткости балок

(14)

≈ 105 см

в) по формуле Муханова

(15)

где: λ_W – гибкость стенки, задается 150

см³

см

Принимаем h_опт кратно 100 мм, т.е. h_опт=130 см

Назначение толщины балки осуществляется:

а) из условия прочности на срез

(16)

где: R_S – расчетное сопротивление срезу

R_S=0.58R_y=0.58*31.5=18.27 кН/см²

h_W=h-2t_f, принимаем t_f=2 см, т.о. h_W=130-2*2=126 см

см, принимаем t_W=6 мм

б) из условия местной устойчивости

(17)

см, принимаем t_W=10 мм

в) из опыта проектирования

мм, принимаем t_W=12 мм

Принимаем максимальное значение, т.е. t_W=12 мм

Рисунок 7 – Схема сечения сварной главной балки

Назначение геометрических размеров поясных листов

Найдем требуемый момент инерции

см⁴

Момент инерции поясов

	(18)
	(19)

см⁴

см²

Принимаем А_f_тр=54 см², тогда b_f=27 см, t_f=2 см

Проверка местной устойчивости полки ; условие выполняется.

(20)

Фактический момент инерции

см⁴

I_x= 200037,6+442368=642405,6 см⁴

, тогда С₁=1,16

R_y γ_c=31,5*0,95=29,925

<5%

Изменение сечения балки по длине

Сечение балки подбирается по максимальному изгибающему моменту, в то же время вблизи опор момент стремится к нулю. Следовательно, сечение балки по длине может быть изменено. Из технологических соображений изменяем ширину поясных листов на 1/6 длины.