Определение усилий и подбор сечения простой балочной клетки

1.3.2 Определение усилий и подбор сечения простой балочной клетки

В однопролетной разрезной балке (расчетная схема рис. 1.3.2.1) действуют усилия:

Рис. 1.3.2.1. Расчетная схема балок.

Расчетный изгибающий момент -  

Нормативный изгибающий момент -

Поперечная сила -

Балки настила могут работать упруго или при органичном развитии пластических деформаций. Учет пластической работы материала допускается в балках сплошного сечения, несущих статическую нагрузку, у которых величина касательных напряжений в расчетом сечении τ ≤ 0,9 R_у. При этом предполагается, что пластические деформации локализуются в узкой зоне около наиболее нагруженного сечения в середине однопролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой.

Балки настила, несущие динамическую нагрузку, и вспомогательные балки работают упруго. Их предельное состояние наступает при достижении максимальными по величине нормальными или касательными напряжениями значений R_у или R_S соответственно. При этом нормальные напряжения определяют в крайних волокнах сечения с максимальным изгибающим моментом, а касательные – по нейтральной оси опорного сечения.

Номер прокатного профиля балки можно определить по прочности (из условия равенства величины максимальных нормальных напряжений расчетному сопротивлению стали растяжению, сжатию) или по жесткости (из условия равенства фактического прогиба величине предельно допустимого прогиба).

Поскольку основной единицей измерения, является сантиметр, для удобства вычислений при выполнении конструктивных расчетов следует перейти от размерности, кН м, в которой ранее были определены усилия, к размерности кН см, для чего величины моментов нужно умножить на 100, R_у, в МПа разделить на 10, модуль продольных деформаций принять равным Е = 20600 кН/см².

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки, определенной по прочности, равен: при упругой работе:

W_req = M/(R_у ∙ γ_c),

где R_у – расчетное сопротивление стали при растяжении, сжатии, изгибе, определенное по пределу текучести.

γ_c – коэффициент условия работы, принимаемый равный 1.

W_req = 24075/1,12*24,5= 877,37 см³

По полученной упругой работе подбираем профиль проката:

Профиль – 40Б2

Н = 39,6 см

b_f = 16.5 см

t_w = 0.75 cм

t_f = 1,15 см

А = 69,72 см²

I_х = 18530 см⁴

W_х = 935,7 см³

Линейная плотность = 0,548 кН/м

S_х = 529,7 см³

I_t = 33,094 см⁴

1.3.3 Проверка принятого профиля простой балочной клетки

Проверка принятого сечения балки следует выполнять:

- по уточненным нагрузкам, определенным с учетом дополнительной нагрузки от собственного веса балки;

- по расчетному сопротивлению стали, уточненному в зависимости от фактической толщины проката, равной толщине полки балки;

- по фактическим статическим характеристикам сечения балки.

Усилия, уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки (в размерности кН м, кН):

- изгибающий момент нормативный

- изгибающий момент расчетный

- поперечная сила

Проверка нормальных напряжений

- При расчете в упругой стадии

Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета:

 =>  <  -

условие выполнилось

Проверка касательных напряжений

Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:

где  - опорная реакция балки.

 => 5,796 < 14,21 – условие выполнилось.

Проверка жесткости

Проверка жесткости балки производится по формуле:

 => 0,00336 < 0,005 –

условие выполнилось.

Похожие работы

Конструирование и расчет балочной клетки и колонны при проектировании рабочей площадки производственного здания

Скачать

39540

1

19

... веса . Проверяем принятое сечение. Проверка прочности Проверка жесткости где fu = l/208 = 4,33 см при пролете l =9 м. Принятое сечение удовлетворяет условиям прочности и жесткости. Определяем вес вспомогательной балки на 1м2 рабочей площадки 4. Выбор оптимального варианта балочной клетки Необходимо сравнить два варианта балочных клеток. Сравнение производится по ...

Расчет и конструирование конструкций балочной клетки

Скачать

26494

1

22

...  кн/см2 19,25  24 кн/см2–условие выполняется 2) по второму предельному состоянию по деформациям по формуле 1.8: 0,003 ≤ 0,004 – условие выполняется 1.3 Расчет балочной клетки усложненного типа   Рисунок 6 – Схема балочной клетки усложненного типа Принимаем количество главных балок n равным 6. Шаг главных балок Lб.н. настила равен 2.8 м. Толщина настила tн = ...

Конструирование балочной клетки

Скачать

43431

12

39

... 3,35<26,4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления. Проверка общей устойчивости балки - расчет на общую устойчивость не требуется. 5. СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ. Таблица 10 Наименование элементов 1- вариант 2- вариант 3- вариант Расход стали, кг/ Количество балок, шт Расход стали, кг/ Количество балок, шт ...

Проектирование одноэтажного здания с несущим деревянным каркасом

Скачать

21945

5

26

... району, зададим 15 по 4.5 м и крайние по 3.6 м. Высота здания, пролет фермы и ветровой район при назначении шага рам не учитываются. 1.3 Связи Конструктивная схема каркаса одноэтажного деревянного здания с полигональной 8-ти панельной фермой и схема размещения связей представлены на рисунке: 1 – вертикальные связи между фермами. Размещаются так, чтобы ни одна ферма не осталась без ...