Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа
Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа
Сравнение вариантов балочной клетки
Подбор сечения главной балки
Проверка прочности главной балки
Проверка общей устойчивости главной балки
Проверка устойчивости сжатой полки балки
Расчет болтового соединения в месте примыкания вспомогательной балки к главной
Подбор сечения колонны
Расчет базы колонны
Расчет оголовка колонны
Навигация
Подбор сечения главной балки
Стальная балочная клетка
38983
знака
6
таблиц
1
изображение
2.1.1. Подбор сечения главной балки
Сечение составной сварной балки состоит из трех листов: вертикального – стенка и двух горизонтальных – полок.
В нашем примере (при пяти грузах в пролете) расчетный изгибающий момент:
кНм.
Для принятой толщины листов полок tf
20 мм расчетное сопротивление стали С245 равно Ry=240 МПа .
Коэффициент условия работы 
В первом приближении с1=1,1.
Требуемый момент сопротивления:
WTP=
Высота сечения балки h предварительно определяется по соотношению между hОПТ.W;
hОПТ.f и hmin, где hОПТ.W – оптимальная высота сечения из условия прочности; hОПТ.f. – оптимальная высота сечения из условия жесткости; hmin – высота сечения из условия минимальной жесткости, при обеспечении прочности.
1. Оптимальная высота балки из условия прочности:
см,
где 
- рекомендуемое отношение высоты балки к толщине стенки в пределах kW=125…140. Принимаем kW=125;
2. Оптимальная высота балки из условия жесткости:
см,
где 
,
величина n0=232,3 получена для пролета L=18,5 м линейной интерполяцией.
3. Высота балки из условия минимальной жесткости при обеспечении прочности:
см.
В расчете полученные высоты располагаются в следующем соотношении:
hmin=84см < hОПТ,W=167,99см<hОПТ,f=173,92см.
Применяя правило выбора, выбираем высоту балки: h=hОПТ,W=1680 мм.
Высота главной балки, помимо расчетов, должна соответствовать наибольшей строительной высоте перекрытия согласно заданию: 
, где tH – толщина настила. Наибольшая строительная высота перекрытия определяется разностью отметок верха настила и габарита помещения под перекрытием: hCMAX=8,50-6,80=1,70м.
Так как h=1680 мм < hCMAX – tН=1700-6=1694 мм, оставляем выбранную высоту балки h=1680 мм.
Далее высота стенки hW назначается близкой к высоте балки h в соответствии с шириной листа сортамента универсальной или толстолистовой стали.
Так как наибольшая ширина листа универсальной стали равна 1050 мм, принимаем толстолистовую сталь шириной 1600 мм. С учетом обрезки кромок с двух сторон по 5 мм:
hW=1600 – 10 = 1590 мм.
По ранее принятому коэффициенту kW=125 определяем толщину стенки:
мм. Принимаем tW=14 мм.
Толщину полок назначаем равной tf=22 мм 3tW=42 мм, тогда полная высота балки оказывается равной: h=hW+2tf=1590+44=1634 мм.
Вычисляем момент инерции стенки:
см4.
Требуемый момент инерции полок:
If.тр=Iтр.max-Iw=2065694,6-468962,55=1596732,1 см4;
Здесь наибольший требуемый момент инерции балки Iтр.max определяется по двум значениям из условий прочности и жесткости:
- из условия прочности:
Iтр=0,5Wтрh=
см4;
- из условия жесткости:
Iтр=1219970,4 см4.
Требуемая площадь сечения полки:
см2
Толщина полки из условия обеспечения ее местной устойчивости:
см.
В расчете было принято tf=2,2 см >2,03 см.
Ширина полки назначается равной 
Вычисляем 
Принимаем bf = 530 мм, что соответствует ширине листа универсальной стали по сортаменту.
Уточняем собственный вес балки по принятым размерам. Площадь поперечного сечения балки:
см2
Вес погонного метра балки:
,
здесь 
- удельный вес стали; 
- конструктивный коэффициент, учитывающий вес ребер жесткости и сварных швов.
Вес главной балки на участке между вспомогательными балками:
кН.
Уточняются нагрузки на балку, полученные в таблице 2.1:
Нормативная:
кН.
Расчетная:
P+G=519,48+21,97+
=555,49 кН.
Уточняются усилия. Изгибающие моменты от нормативных и расчетных нагрузок:
Перерезывающая сила на опоре (для пяти грузов в пролете):
кН.
Геометрические характеристики сечения балки.
Момент инерции:
Момент сопротивления:
см3.
В зависимости от соотношения площадей полки и стенки Af/AW уточняется коэффициент с1, учитывающий развитие пластических деформаций. В соответствии с СНиП II – 23 – 81* п. 5.18. с1=с.
Интерполируя по табл. 66 СНиП II – 23 – 81* находим коэффициент с1=с=1,118.
Похожие работы
... - m1 = 118,94 кг/м2 - по второму варианту - m1I = 77,2 кг/м2 Вывод: по расходу стали более экономичен второй вариант. Поэтому к дальнейшему проектированию принимаем второй вариант усложненной балочной клетки. Тип сопряжение вспомогательной и главной балок определится после расчета высоты главной балки. 2.2. Проектирование составной сварной главной балки. Разрезная балка загружена сосредоточенными ...
... 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 ...
... балочные, рамные, арочные, висячие, комбинированные, причём как плоские, так и пространственные системы. Листовые конструкции являются тонкостенными оболочками различной формы и должны быть не только прочными, но и плотными. 1. КОМПОНОВКА В БАЛОЧНОЙ КЛЕТКЕ 1.1. Расчёт стального настила Определим отношение пролёта настила к его толщине из условия обеспечения допустимого относительного ...
... 97,35 По расходу металла выгоднее нормальный (1) тип балочной клетки при t=6 мм. Таким образом принимаем балочную клетку нормального типа с настилом толщиной 6 мм и балками настила из стального горячекатаного двутавра № 30 с уклоном внутренних граней полок. 3. Проектирование и расчет главных балок Главные балки, несущие балки настила, являются балками составного сечения. Составные балки ...
0 комментариев