Рабочая площадка одноэтажного промышленного здания, страница 5

Наименование нагрузки	Нормативная, кПа	gf	Расчетная, кПа
1.  Собственный вес настила	2,357	1,1	2,61
2.  Собственный вес балок настила	0,152	1,05	0,16
3.  Собственный вес главных балок	0,4	1,05	0,42
4.  Полезная нагрузка	8,5	1,2	10,2
Итого

 При определении максимальных моментов и поперечных сил (M_max, M_n,max  Q_max  ), необходимо учитывать тип рабочей площадки. В данной работе нагрузку условно можно считать равномерно распределенной.

                                                    (5.1)

                                                   (5.2)

                                                    (5.3)

                                                 (5.4)

                                                         (5.5)

     Подбор сечения.

     Вычисляем оптимальную высоту балки (h), обеспечивающую минимальный расход стали.

                                                                   (5.6)

где:  – требуемый момент сопротивления

где  – гибкость стенки.

k=1,2-1,15 – для сварных балок.

               .                                 (5.7)

     Наряду с оптимальной высотой балки необходимо определить h_min – минимальную высоту, которая обеспечивает требуемую жесткость балки (или допустимый прогиб f_u).

     Для равномерно распределенной нагрузки величина h_min определяется выражением:

                                                   (5.8)

     Высоту балки следует принимать в пределах h_min£h£h_opt, если h_min>h_opt, то h=h_min, или заменить сталь на допустимую менее прочную. Во всех случаях высота балки должна быть меньше строительной высоты определяемой заданием.

     Сортамент листового проката приведен в Приложении 2.

     С округлением принимаем 1м.

     Минимальную толщину стенки устанавливают исходя из условия прочности на срез (сдвиг), предельной гибкости стенки и сортамента листового проката.

Таким образом, толщина стенки из условия прочности должна быть принята равной

                                                                                                (5.9)

При , принимаем .

                                                                                                  (5.10)

Имея требуемую площадь полок, подбираем поясные листы. Толщина поясного листа обычно не превышает 2-3 толщины стенки t_w из условия сварки. Ширину пояса принимают равной b_f=(1/3-1/5)h, но не менее 180мм. При b_f/h>1/3 будет существенно проявляться неравномерность распределения нормальных напряжений (s_x) по ширине пояса, при b_f/h<1/5 мала боковая прочность пояса, а при b_f<180мм трудно осуществить опирание на главную балку вспомогательных балок и балок настила.

Отсюда , принимаем .

     Принимаем 16 мм.

В подобранном сечении для дальнейших расчетов необходимо определить фактические геометрические характеристики сечения (J_x, J_y, W_x, W_y, A).

           Момент инерции относительно оси Х:

.

          Момент инерции относительно оси У:

.

          Момент сопротивления относительно оси Х:

.

           Момент сопротивления относительно оси У:

.

          Результаты  компьютерных вычислений показали:

                            

                                 

 Проверка прочности по нормальным сечениям:

                                                                                              (5.11)

Поверка выполняется.

5. 2 Изменение сечения главной балки по длине

     В главных балках для уменьшения расхода металла сечения поясов рекомендуется принимать не одинаковыми по длине пролета, а в соответствии с изменением эпюры изгибающих моментов. В основном применяется изменение ширины поясов