Компоновка и подбор сечения составной главной балки

Сечение составной главной балки подбираем по первому варианту компоновки балочной площадки. Балка имеет прогиб f ≤ (1/400)L из стали С 275, толщиной t ≤ 20 мм с Ry = 265 МПа и Rcp = 150 МПа = 15 кН/см².

Вес настила и балок настила g = 1,22 кН/см², собственный вес балки принимаем ориентировочно в размере 2 % от нагрузки на нее. Максимально возможная строительная высота перекрытия h_стр. = 1,6 м

Расчетная схема.

Определим нормативную и расчетную нагрузку на балку:

qⁿ=pⁿ+gⁿ=1.02(22+1.22)*7=165,8 кН/м

Определим расчетный изгибающий момент в середине пролета.

Поперечная сила на опоре.

Главную балку рассчитываем с учетом развития пластический деформаций. Определяем требуемый момент сопротивления балки, первоначально принимая С₁=С=1,1:

Определяем оптимальную высоту балки, предварительно задав ее высоту:

И толщину

Принимаем толщину стенки 12 мм.

Принятые h_ω и t_ω находятся в пределах, рекомендуемых в таб. 7.2

Минимальную высоту балки определяем по формуле:

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

Сравнивая полученные высоты, принимаем высоту балки больше чем h_min и близкой к h_opt. h = 140см.

Проверяем принятую толщину стенки:

- по эмпирической формуле:

Из условия работы стенки на касательные напряжения на опоре по формуле:

Сравнивая полученную расчетным путем толщину стенки с принятой (12мм), приходим к выводу, что она удовлетворяет условию прочности на действия касательных напряжений.

Размеры горизонтальных поясных листов находят исходя из необходимой несущей способности балки. Для этого вычисляем требуемый момент инерции сечения балки.

Находим момент инерции стенки балки, принимая толщину поясов t_f = 2 см.

Момент инерции, приходящийся на поясные листы.

Момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси

, где А_f – площадь сечения пояса. Моментом инерции поясов относительно их собственной оси ввиду его малости пренебрегаем.

Отсюда получаем требуемую площадь сечения поясов балки:

где h_ef = h – t_f = 140 – 2 = 138 cм.

Принимаем пояса из универсальной стали 480×20 мм, для которой

Уточняем принятый ранее коэффициент учета пластической работы С исходя из:

Принимаем С = 1,104. которое практически соответствует заданному С = 1,1.

Проверяем принятую ширину (свес) поясов по формуле:

Проверяем несущую способность балки исходя из устойчивости стенки в области пластических деформаций балки в месте действия максимального момента где

Q и τ = 0.

Где α = 0,24 – 0,15*(τ/R_s) – 8.5*10^-3(λ_ω - 2.2)² = 0.24-0-8.5*10^-3*(4,06-2.2)² = 0.21.

Подобранное сечение балки проверяем на прочность.

Для этого определяем момент инерции и момент сопротивление балки.

Наибольшее напряжение в балке:

Дата добавления: 2014-07-19; просмотров: 640; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!