6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВНОЙ БАЛКИ
Сбор нагрузки на главную балку Таблица 11
Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | f | Расчетная нагрузка, кН/м2 | |
1 | Металло-цементный раствор t=30мм | 0,75 | 1,3 | 0,975 |
2 | Гидроизоляция:2 слоя рубероида на мастике | 0,1 | 1,3 | 0,13 |
3 | Теплоизоляция: шлако-бетон t=40мм | 0,48 | 1,3 | 0,624 |
4 | Стальной настил t=8мм | 0,628 | 1,05 | 0,6594 |
5 | Балки настила № 18 | 0,2944 | 1,05 | 0,30912 |
6 | Вспомогательная балка №45 | 0,19 | 1,05 | 0,1995 |
7 | Полезная нагрузка | 28 | 1,05 | 29,4 |
8 | Итого: | 30,4424 | 32,29702 |
6.1.Компоновка и подбор сечения балки
Сечение составной сварной балки состоит из трех листов: вертикального - стенки и двух горизонтальных - полок .
Максимальный расчетный изгибающий момент и максимальная перерезывающая сила определяем с учётом собственного веса главной балки, умножением расчетным значений на коэффициент a=1,02 .
Рис. 12
;
Мрасч=3956,4 кНм;
Мmax=1,02·3956,4=4074,68 кНм;
Qрасч=2*565,2=1130,4 кН;
Qmax=1,02·1130,4=1164,3 кН;
Найдём требуемый момент сопротивления по формуле:
;
где gс =1,1
Рис. 13
Определим минимально допустимую высоту балки
Определим оптимальную высоту балки, соответствующую наименьшему расходу стали:
;
k=1,2;
;
- вычисляется по эмпирической формуле:
Принимаем tw=12мм
Принимаем высоту главной балки .
Из условия среза определяем минимальную толщину стенки (без учёта работы поясов)
Принимаем толщину стенки 10 мм.
Чтобы обеспечить местную устойчивость стенки без укрепления продольными рёбрами жёсткости необходимо чтобы , т.е. должно выполняться условие:
;
1>0,78=>не требуется укрепление стенки дополнительными ребрами.
Подбор сечения поясов
Требуемый момент инерции сечения
Момент инерции стенки:
Рис. 14
Требуемый момент инерции полок:
Jf тр = Jтр - JW ;
Jf тр =1003236-166698=836538 см4;
Требуемая площадь сечения полки:
Пусть =53 см
tf=Af/ bf=102,12/53≈20 мм.
Уточним площадь сечения полки:
Af= bf tf=53·2=106 см2.
Для обеспечения устойчивости сжатого пояса балки необходимо выполнение условия:
bef=(bf-tw)/2=(530-10)/2=260;
13<14,65 => устойчивость сжатого пояса обеспечена.
6.2.Проверка прочности
Момент инерции:
Момент сопротивления:
Статический момент:
;
Rg gс = 1,1 × 24 = 26.4 кН/см2
25,29 < 26,4 - условие прочности выполняется.
Выбираем листовой прокат для поясов 530х20х14000, для стенки 1300х10х14000.
Т.к. пролет 14 м, то экономически целесообразно уменьшить сечение балки. Уменьшение сечения будем делать на расстоянии 1/6 пролета балки от опоры, т.е. х=2,33 м.
Рис. 15
С учетом собственного веса главной балки М/=1,02·2306=2352,12 кНм.
Определим требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение.
Принимаем пояс шириной 400 мм.
Уточним площадь сечения полки:
Af1= bf1 tf=40·2=80 см2.
Рис. 16
Геометрические характеристики сечения балки
Момент инерции
Момент сопротивления
Статический момент
18,6<22,44 кН/см2 -условие прочности выполняется.
Максимальное касательное напряжения в балке
RS gс = 0,58×24·1,1=15,3 кН/см2
10,06<15,3- проверка выполняется.
... 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 ...
... 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 ...
... –определение нормативных нагрузок; –определение расчетных нагрузок с учетом коэффициентов надежности по нагрузке: для временной нагрузки γf, p = 1,2; для собственного веса стальных конструкций γf, g = 1,05. –расчет балок настила и вспомогательных на прочность и проверка их прогибов по формулам: ;. Предельный относительный прогиб для балок настила и вспомогательных принимается . ...
... 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