Сравнение вариантов, Расчет главной балки - Металлические конструкции

Полученные величины расхода стали на 1 мІ площади балочной клетки сведены в таблицу 3.3.1:

Таблица 3.3.1

Расход стали на элементы (кг/м)

Вариант 1-нормальный тип БК

Эскиз сечения элемента

Вариант 2-усложненный тип БК

Эскиз сечения элемента

Металлический настил

78,5

78,5

Балки

45,66

42,4

Итого:

124,16

120,9

Поскольку 1 вариант больше 2-го менее чем на 4%, применяем 1 вариант поскольку он наименее трудоемкий.

Расчет главной балки

Главные балки балочных клеток проектируют составными из листовой стали по ГОСТ 82-70*. Соединение листов осуществляется сваркой или заклепками. Большинство используемых составных балок - сварные, клепаные балки применяются в основном при тяжелой подвижной нагрузке, так как в этих условиях они значительно надежнее сварных. В обычных условиях сварные балки более экономичны.

Расчетная схема балки приведена на рис. 3.4.1.

а). расчетная схема главной балки. б). сечение главной балки

Рис. 3.4. А). Расчетная схема главной балки. б). Сечение главной балки.

Расчет главной балки ведется по наиболее оптимальной нагрузке на 1 м2 перекрытия, высчитанной по двум схемам балочных клеток, наиболее оптимальной получилась балочная клетка нормального типа с шагом балок настила lБн=1м и нагрузкой g =124,16кг/м~=1,24кН/м

Определяем нормативную и расчетную нагрузки на балку:

Определяем расчетный изгибающий момент в середине пролета:

Определяем поперечную силу на опоре:

Главную балку рассчитываем с учетом развития пластических деформаций. Определяем требуемый момент сопротивления балки, принимая коэффициент с1=1,12:

Определяем оптимальную высоту балки по формуле:

При этом предварительно задаем высоту балки

принимаем tW=11 мм.

Полученная высота и толщина стенки находятся в пределах рекомендуемых таблицей 7.2. (3) Из условий обеспечения жесткости, определяем минимальную высоту балки:

Определяем минимальную высоту балки по формуле:

Строительную высоту балки определяем, исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции:

Так как hОпт>hMin<hMax можно принять hMin или заменить сталь на менее прочную Сравнивая полученные высоты, принимаем высоту балки

H =102.5 см.

Проверяем принятую толщину стенки:

По эмпирической формуле

Из условия работы стенки на срез

Сравнивая полученную расчетным путем толщину стенки с принятой, принимаем tW=11 мм и приходим к выводу, что она удовлетворяет условию прочности на действие касательных напряжений и не требует укрепления ее продольным ребром жесткости для обеспечения местной устойчивости.

Определяем условную гибкость стенки:

Условие выполнено.

Требуемая площадь сечения пояса:

Обычно ширина пояса принимается равной(1/3-1/5)h

Принимаем: см

Мм) толщина пояса см

Учитывая что

Значит: см

Для обеспечения устойчивости сжатого свеса пояса необходимо, чтобы соблюдалось условие:

См - это ширина свеса сжатого пояса.

-устойчивость сжатого свеса пояса обеспечена.

Проверка нормальных напряжений:

Определяем геометрические характеристики принятого сечения:

Момент инерции:

Момент сопротивления:

Проверяем нормальные напряжения в месте действия максимального изгибающего момента:

-условие не выполнено.

Принимаем:

Недонапряжения в балке:

Проверка и обеспечение местной устойчивости балки.

1. Местная устойчивость сжатого пояса балки считается обеспеченной, если соблюдается условие:

;

;

Проверка показала, что местная устойчивость пояса обеспечена.

2. Условная гибкость стенки:

Ребра жесткости не требуются.

Проверка жесткости:

Похожие статьи




Сравнение вариантов, Расчет главной балки - Металлические конструкции

Предыдущая | Следующая