Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Проверка прочности.

Требуется скомпоновать составное сварное сечение и проверить прочность главной балки балочной клетки. Строительная высота перекрытия – 2 м. Предельно допустимый прогиб при L=16 м – [1, табл. П2.2].

Главная балка относится ко второй группе конструкций по назначению [5, табл. 50] и для нее с учётом климатического района строительства можно использовать сталь С345 с R_y=31,5 кН/см² при толщине до 20 мм и R_y=30 кН/см² при толщине 21…40 мм. Определение ширины грузовой площади для главной балки показано на рис. 4, а. Ввиду частого расположения сосредоточенных сил (опорные реакции балок настила) заменяем их действие эквивалентной погонной нагрузкой, приложенной вдоль верхнего пояса главной балки (рис. 4,б).

Собственный вес балки принимаем ориентировочно в размере 2% от действующей на неё нагрузки.

Нормативная и расчетная погонные нагрузки на балку:

1,02∙(20+0,471+0,52)∙7,5∙1 =160,6 кН/м;

1,02∙(20∙1,2+(0,471+0,52)∙1,05)∙7,5∙1 =191,6 кН/м.

Расчетные усилия:

6131,2 кН∙м= 613120 кН∙см,

1533 кН.

Требуемый момент сопротивления определяем с учетом развития пластических деформаций, предварительно назначив с₁=1,1:

18580 см³,

Рис. 4 Расчётная схема главной балки.

где γ_с=1 – коэффициент условия работы конструкции [1, табл. П2.1].

Ориентировочно назначаем толщину стенки 12 мм по табл. 4 [1], принимая высоту балки равной h =(1/10) L =1,6 м.

Определим оптимальную высоту балки

143,1 см.

Определим минимальную высоту балки

103 см.

Для этажного сопряжения балок

h_max=H–t_n–h_b –5,0=200–0,6–36–5,0=158,4 см.

Высота балки должна быть больше минимальной, достаточно близкой к оптимальной и кратной модулю унификации по вертикали – 100 мм. Принимаем h =1400 мм.

Минимальную толщину стенки из условия работы на срез определим по формуле

см,

где R_s=18 кН/см².

Для того чтобы не укреплять стенку продольным ребром, толщина стенки должна быть больше минимальной

см,

где 140-2∙3=134 см – высота стенки при толщине полок балки – t _f =3 см.

Окончательно принимаем t_w=11 мм.

Определим требуемую площадь сечения пояса

см⁴;

см⁴;

1297170-220559=1076611 см⁴;

140 – 3 = 137 см;

см².

Определим требования предъявляемые к размерам поясов.

Ширина поясов должна быть в пределах

Толщина пояса должна быть в пределах =1,1 см =3,3 см, но не более 4 см.

Принимаем сечение пояса из листа 30 × 400 мм по табл. П9.6 [1].

40∙3 = 120 см².

Проверим выполнение требований местной устойчивости сжатого пояса

6,483 < и < ,

где см – свес пояса (рис. 5).

Местная устойчивость обеспечена.

Определим геометрические характеристики сечения главной балки (рис. 5):

1346879 см⁴;

см³;

387,4 см².

Определим нагрузку от собственного веса балки

кН/м².

Уточним полную фактическую нагрузку и расчетные усилия

160,5 кН/м;

191,1 кН/м;

= 6115,2 кН∙м = 611520 кН∙см; кН.

Проверим прочность сечения главной балки:

< 1; < 1

кН/см² < 30 кН/см²,

где с₁ = 1,089 – коэффициент, определённый по прил. 3 при ; кН – поперечная сила в балке настила;

см – условная длина распределения нагрузки.

Прочность балки обеспечена. Недонапряжение составляет 2 %.