Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Робоча площадка промислового будинку, страница 2

Нормативне розподілене навантаження на головну балку (рис.3.1)визначаємо за формулою:

Розрахункове -

де та - відповідно нормативне та розрахункове корисне навантаження, кН/м²

та - те ж, сумарне від власної ваги підлоги, настилу, допоміжних балок, кН/м²;

- крок головних балок, м;

та - відповідно нормативне та розрахункове навантаження на 1 пог.м.

Визначення розмірів перерізу головної балки

Визначення висоти головної балки

Для головної балки призначаю С255.

Далі визначаємо оптимальну висоту балки, тобто висоту, яка б забезпечувала мінімальні витрати сталі, за формулою:

де К – конструктивний коефіцієнт, який залежить від співвідношення конструктивних коефіцієнтів поясів та стінки балки. В нашому випадку його слід прийняти 1.15. Товщину стінки приймаємо 1,2 см

Мінімальна висота балки, яка б забезпечувала необхідну жорсткість балки:

Приймаємо h_опт=150 см

- висота стінки, в першому приближенні приймається на 4-6 см менше від висоти балки з урахуванням сортаменту прокатної сталі за ГОСТ 19903-74, h_w=144 см.

Приймаємо t_w=10 мм – листова сталь

Умова корозійної стійкості:

Визначення розмірів поясів балки

Площу поясу складної балки симетричного перерізу можна визначити за формулою:

Площа поясу: , але не менше 180 мм.

Визначимо розміри поясу:

Приймаємо

, де - ширина, - товщина поясу.

Розміри та - слід призначати у відповідності з сортаментом універсальної сталі за ГОСТ 19903-74

Перевірка міцності балки

За нормативними та дотичними напруженнями.

Момент інерції перерізу балки:

Момент опору перерізу:

Статичний момент половини перерізу:

Визначаємо фактичне навантаження на 1 погонний метр головної балки з урахуванням її власної ваги:

q_n=96,26кН/м

q=115,04кН/м

М=5191,18кН*м

Площа перерізу балки:

Вага балки:

Перевіряємо міцність балки за нормальними напруженнями:

та дотичними напруженнями:

Перевірка жорсткості балки:

Умова забезпечена!

Змінення перерізу балки по довжині

Визначення розмірів зміненого перерізу поясу.

Для розрізних балок, що працюють в пружній стадії, з метою економії сталі слід змінити переріз балки за рахунок зменшення площі поясів у симетричних перерізах балки на відстані від кожної опори.

Згинаючий момент опору в новому перерізі х:

визначити згинаючий момент у перерізі Х:

Потрібний момент опору у новому перерізі:

де - розрахунковий опір зварного стикового шва,

Площа поясу зміненого перерізу:

Ширина поясу в зміненому перерізі:

Приймаємо .

Перевірка міцності балки в зміненому перерізі

Геометричні характеристики зміненого перерізу:

Найбільша перерізуюча сила в місці зміненого перерізу:

Перевірка нормальних напружень в місці змінення перерізу:

Дотичні напруження:

Зведені напруження в місці стику зі звуженим поясним листом в разі відсутності місцевих напружень (, тобто другорядні балки стикуються з головною в одному рівні) перевіряємо за формулою:

Перевірка загальної стійкості головної балки

Перевірка місцевої стійкості стійки головної балки:

Відстань між основними поперечними ребрами не повинно перевищувати:

Стійкість стінки слід перевірити в трьох відсіках (ділянках стінки, поділених ребрами жорсткості): поблизу опори, в середині прогону балки та в місцях змінення перерізу балки (місці звуження поясу). З навчальною метою розглянемо тільки відсік, в який потрапляє місце змінення перерізу балки.

Розміри відсіку : . Може бути два варіанти співвідношення ширини відсіку до його висоти:

1 варіант: і 2 варіант:

До розрахунку береться ділянка з фактичною довжиною або , розрахункові перерізи І та ІІ розміщені на межах відсіку, взятого до розрахунку, на відстанях та від опори.

Згинаючий момент в перерізах І і ІІ:

Середнє значення моменту в межах відсіку:

Перерізуючи сила в перерізах:

Середнє нормальне напруження біля розтягнутого краю стінки:

Середнє дотичне напруження:

За таблицею визначимо коефіцієнт : при безпосередньому спиранні з/б плит або настилу , при поверхньому спиранні настилу . Визначимо коефіцієнт за формулою: , за таблицею в залежності від знаходимо величину .