6. Проектирование составной балки

Рис. 11

R_g g_с = 1, 1 × 24 = 26. 4 кН/см²

24, 898 < 26, 4 - условие прочности выполняется

 

Уточним коэффициент с₁=с по табл. 66 СНиП II-23-81^*

А_f=bt=14, 5·1, 23=17, 84 см²;

А_w = (h-2t)d = (36-2·1, 23)0. 75= 25, 115 см²;

Þ с = 1, 0991=>

24, 92 < 26, 4 - условие прочности выполняется

Проверка касательных напряжений.

 

;

;

R_S g_с =  = 14, 94 кН/см^2;

5, 15< 14. 94=> условие выполняется.

Проверка жесткости.

;

 ;

l_вб=500 см;

Е=2, 06·10⁴ кН/см²;

q_н=0, 00306956·200=0, 613912 кН/см;

J_x=13380см⁴

0, 0036< 0, 004=> жесткость балки обеспечена

При приложении сосредоточенной нагрузи через полку вспомогательной балки в месте, не укрепленном поперечным ребром, стенка балки должна быть проверена на прочность от местного давления по формуле

 

,

где F_бн =81, 39кН- расчетная сосредоточенная нагрузка;

          l_ef=b+2t_ef  =14+2·2, 63=19, 76(см)– условная длина распределения нагрузи, где b=16-ширина полки балки настила;

    t_ef =t+r =1, 23+1, 4=2, 63(см)– расстояние от нагруженной грани полки до начала внутреннего закругления стенки.

;

R_yγ _c=24·1, 1=26, 4;

3, 35< 26, 4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления.

Проверка общей устойчивости балки

- расчет на общую устойчивость не требуется.

 

 

 

5. СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ.

Таблица 10

Наименование элементов	1- вариант		2- вариант		3- вариант
	Расход стали, кг/	Количество балок, шт	Расход стали, кг/	Количество балок, шт	Расход стали, кг/	Количество балок, шт
Стальной настил	94, 2		62, 8		125, 6
Балки настила	13, 7		29, 44		10, 96
Вспомогательные балки	24, 3				24, 3
ИТОГО:	132, 2		111, 24		160, 86

 

Вывод: по расходу стали и количеству монтажных элементов наиболее экономичен вариант №2.

 

 

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВНОЙ БАЛКИ

Сбор нагрузки на главную балку                                     Таблица 11

	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	gf	Расчетная нагрузка, кН/м2
	Металло-цементный раствор t=30мм	0, 75	1, 3	0, 975
	Гидроизоляция: 2 слоя рубероида на мастике	0, 1	1, 3	0, 13
	Теплоизоляция: шлако-бетон t=40мм	0, 48	1, 3	0, 624
	Стальной настил t=8мм	0, 628	1, 05	0, 6594
	Балки настила № 18	0, 2944	1, 05	0, 30912
	Вспомогательная балка №45	0, 19	1, 05	0, 1995
	Полезная нагрузка		1, 05	29, 4
	Итого:	30, 4424		32, 29702

 

6. 1. Компоновка и подбор сечения балки

Сечение составной сварной балки состоит из трех листов: вертикального - стенки и двух горизонтальных - полок.

Максимальный расчетный изгибающий момент и максимальная перерезывающая сила определяем с учётом собственного веса главной балки, умножением расчетным значений на коэффициент a=1, 02.

Рис. 12

;

М_расч=3956, 4 кНм;

М_max=1, 02·3956, 4=4074, 68 кНм;

Q_расч=2*565, 2=1130, 4 кН;

Q_max=1, 02·1130, 4=1164, 3 кН;

Найдём требуемый момент сопротивления по формуле:

;

где g_с =1, 1 

                                              Рис. 13                       

Определим минимально допустимую высоту балки

Определим оптимальную высоту балки, соответствующую наименьшему расходу стали:

 ;

k=1, 2;

;                                  

- вычисляется по эмпирической формуле:

Принимаем t_w=12мм

Принимаем высоту главной балки .

Из условия среза определяем минимальную толщину стенки (без учёта работы поясов)

Принимаем толщину стенки 10 мм.

 

Чтобы обеспечить местную устойчивость стенки без укрепления продольными рёбрами жёсткости необходимо чтобы , т. е. должно выполняться условие:

;

1> 0, 78=> не требуется укрепление стенки дополнительными ребрами.

Подбор сечения поясов

Требуемый момент инерции сечения

Момент инерции стенки:

                                                Рис. 14

Требуемый момент инерции полок:

J_{f тр} = J_тр - J_W;        

J_{f тр} =1003236-166698=836538 см⁴;

Требуемая площадь сечения полки:

                                         
Пусть =53 см

t_f=A_f/ b_f=102, 12/53≈ 20 мм.

Уточним площадь сечения полки:

A_f= b_f t_f=53·2=106 см².

Для обеспечения устойчивости сжатого пояса балки необходимо выполнение условия:

b_ef=(b_f-t_w)/2=(530-10)/2=260;

13< 14, 65 => устойчивость сжатого пояса обеспечена.

6. 2. Проверка прочности

Момент инерции:

Момент сопротивления:

Статический момент:

 ;

R_g g_с = 1, 1 × 24 = 26. 4 кН/см²

25, 29 < 26, 4 - условие прочности выполняется.

Выбираем листовой прокат для поясов 530х20х14000, для стенки 1300х10х14000.

Т. к. пролет 14 м, то экономически целесообразно уменьшить сечение балки. Уменьшение сечения будем делать на расстоянии 1/6 пролета балки от опоры, т. е. х=2, 33 м.

 

 

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: