Условие прочности выполняется.

Проверка по II ПСна жесткость.





Условие жесткости выполняется.

2.2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЛАВНОЙ БАЛКИ

2.2.1. Определение внутренних усилий

Расчетную схему главной балки принимаем в виде разрезной шарнирно-опертой балки. Учитывая принятый шаг балок настила , определяем, что их количество n=17 штук. Т.к. n=17≥5, то принимаем их за равномерно распределенную нагрузку.



Рис. 2.4. Расчетная схема

Нормативное значение нагрузки, действующей на главную балку:



= 17442,88 кгс/м

Где =1,02 – коэффициент учета собственного веса главной балки.

Расчетное значение нагрузки, действующей на главную балку:

= 20801,26 кгс/м

Где =1,2;

=1,05- для металлических конструкций.

= 751446 кг*м

= 176811кг

=23029 см³

R_y=300 H/мм²=3263 кгс/см² – расчетное сопротивление материала балки по пределу текучести (для стали С345 при толщине полки двутавра от 20 до 40 мм)

2.2.2. Подбор сечения составной балки



Рис.2.5. Главная балка

Предварительное значение высоты балки принимаем равным:

---

= 1,7 м = 1700 мм
Предварительное значение толщины стенки принимаем равным:

= 12,1 мм

Принимаем по ГОСТ 19903-74 =12,5 мм

Оптимальную высоту балки определяем по формуле:

=156 см

Наименьшая рекомендуемая высота балки h определяется жесткостью балки- ее продольным прогибом (второе предельное состояние). Для балки равномерно нагруженной по длине:

= 190 см

[L/f]=400;

Е=2,1*10⁶ кг/см² – модуль упругости стали;

=3263 кгс/см² – расчетное сопротивление материала балки по пределу текучести

Сравнивая полученные данные, принимаем высоту балки, близкую к оптимальной с учетом минимальной по сортаменту листовой стали h=200 cм.

Уточнение толщины стенки

= 0,68 см



R_y=320 H/мм²=3355 кгс/см² – расчетное сопротивление материала балки по пределу текучести (для стали С345 при толщине от 10 до 20 мм)

Найдем толщину стенки из условия не постановки продольных ребер жесткости:

= 1,45 см

Принимаем по сортаменту =15 мм

Определение размеров полки

Толщину полки принимаем не более 2-х/3-х толщин стенки, но не более 30 см:

=20 мм

Ширина полки главной балки определяется из требуемого значения площади сечения полки. Формулу для определения площади сечения одной полки можно получить из известной формулы Штейнера, которая позволяет определять моменты инерции сложных относительно осей, не совпадающих с нейтральной осью всего сечения:

,

- требуемый момент инерции сечения двух полок относительно нейтральной оси балки;

---

– площадь сечения одной полки;

h₀/2 – расстояние от нейтральной оси балки до собственной оси полки.

Ввиду малости значения, моментом инерции сечения полки относительно собственной оси можно пренебречь.

Расчет проводим по формуле:



Требуемый момент инерции сечения одной полки относительно нейтральной оси балки определится как разность между требуемым моментом инерции всего сечения балки и фактическим моментом инерции стенки балки:

, где

– момент инерции сечения стенки балки;

– требуемый момент инерции всего сечения.

, выразим отсюда момент инерции:

= 2348958 см⁴

Момент инерции стенки балки определяется как момент инерции прямоугольного сечения:

= 1000000 см⁴

= 2348958-1000000=1348958 см⁴




66,12 см²

Толщина листа принята =2 см, = 33,06 см.



По ГОСТ 82-70 принимаем ширину листа стали 340 мм

Условная гибкость стенки

= 6,7

Проверка местной устойчивости сжатой полки:



см;

;

8,15≤25,4

Условие выполняется, но с большим запасом. Подберем более рациональные размеры полки. Для этого выразим соотношение

---

Примем = 34*2=68 см² , = х, тогда .

25,4

х²-1,5*х-3454=0

решив уравнение, получим х≤60. Примем по сортаменту = 60 см, тогда см. корректируем толщину полки и принимаем =1,2 см.

Для этой толщины проката R_y=320 H/мм²=3355 кгс/см² – расчетное сопротивление полки балки по пределу текучести (для стали С345 при толщине от 10 до 20 мм)
1. по металлу шва:



где: N=356,5 кг/см;

β_f=0,7 - коэффициент глубины проплавления шва (по табл.34*[1] для ручной сварки);

l_w =1 см - длина сварного шва (ширина полоски настила, закрепленной неподвижными шарнирами);

расчетное сопротивление металла шва сварного соединения с угловыми швами для электрода типа Э50, Э50А по табл. 56[1];

R_wf = 2200 кг/см²;

γ_wf =1 - коэффициент условий работы сварного шва;

γ_c =1 - коэффициент условий работы конструкции по табл. 6* [1].

Из условия прочности углового шва на срез определяем расчетную высоту катета сварного шва:



2. по металлу границы сплавления:



где: =1 - коэффициент глубины проплавления шва (по табл.34*[1] для ручной сварки);

R_wz=0,45R_ип=0,45*5000=2250 кг/см² - расчетное сопротивление металла границы сплавления сварного соединения с угловыми швами (по табл.3 [1]);

=1 - коэффициент условий работы сварного шва.

Определяем расчетную высоту катета сварного шва:



В соответствии с конструктивными требованиями к сварным соединениям катеты угловых швов для ручной сварки при толщине свариваемых элементов 6 мм должны быть не менее 0,6 см.

---

Принимаем катет сварного соединения k_f=0,6 см.

4 Схема расположения элементов балочной клетки

Основными несущими элементами балочной клетки (БК) являются:

– колонны;

– главные балки (ГБ);

– второстепенные балки (ВБ);

– балки настила (БН);

– настил.

БН пролетом 2,6 м с шагом 1,5 м опираются на ВБ. ВБ пролетом 7,5 м опираются на ГБ, пролётом 13,0 м, которые в свою очередь опираются на колонны.

5 Подбор сечений балок настила и второстепенных балок из прокатных профилей

5.1 Балки настила

Сбор нагрузок и статический расчет

БН рассчитывается как частный случай в виде простой однопролетной балки на двух опорах, которыми на расчетной схеме выступают ВБ.

БН воспринимает нагрузки:

- полезная P_n=35 кН/м²;

- собственный вес настила g_n=78,5*0,012=0,94 кН/м²;

- собственный вес балки настила g₁^н, который в первом приближении принимаем равным 2% от полезной нагрузки: gБн_n=35*0,02=0,7 кН/м²;

Для определения интенсивности распределенной нагрузки, действующей на БН, все нагрузки приводим к погонным, учитывая, что ширина грузовой площади равна шагу БН: b=1,5 м.

Нормативное значение нагрузки наБН:



Расчетное значение нагрузки на БН:





где: γ_f1=1,2 - коэффициент надежности по внешней нагрузке;

γ_f2=1,05 – коэффициент надежности по нагрузке для металлических конструкций (п.2.2 [2]).



Рис.2 Расчетная схема балки настила
Максимальный изгибающий момент:



где: а = 1,03-коэффициент, учитывающий собственный вес балки.

Максимальная поперечная сила:

---

Смотрите также файлы

• Занятие 4 Обучающийся Туманина Екатерина Николаевна Преподаватель Степанова Елена Ивановна.rtf

• Контрольная работа по дисциплине Семейное право.docx

• аза дебиеті пнінен (оыту аза тілінде) тосанды жиынты баалауды спецификациясы.docx

• Контрольная работа 21 экономика организации Иванов Артемий Олегович Шифр Ю2У1521.docx

• Контрольная работа по дисциплине Ландшафтоведение.docx