2.3. Сравнение вариантов и выбор типа балочной клетки

Сравниваем два типа балочных клеток по расходу металла. Для дальнейшего проектирования принимаем более выгодный вариант, т.е. балочную клетку нормального типа. Она более экономична по расходу металла и проста в изготовлении и монтаже. руб/м² руб/м².

3. Проектирование главной балки

3.1.Определение нагрузок. Компоновка и подбор сечения главной балки

1. Нагрузка на главную балку считается равномерно распределенной, т.к. количество балок настила 6.

2. Погонная нормативная нагрузка на главную балку в нормальной балочной клетки:

.

3. Погонная расчетная нагрузка на главную балку в нормальной балочной клетки:

.

4. Определяем расчетный изгибающий момент в середине пролета М_max и расчетную поперечную силу на опоре Q_max:

; .

5. Требуемый момент сопротивления поперечного сечения:

.

6. Устанавливаем высоту главной балки h, исходя из трех условий:

• наименьшего расхода металла ;

- коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки;

- ориентировочная толщина стенки;

.

• требуемой жесткости балки

;

- величина, обратная предельному относительному прогибу главной балки.

• ограничения строительной высоты конструкции

Назначаем высоту главной балки сопряжение поэтажное.

.

7. Устанавливаем толщину стенки из двух условий:

• прочности на срез: ;

• местной устойчивости без укрепления продольными ребрами жесткости: ;

где , - предварительно задается в зависимости от пролета;

- расчетное сопротивление стали сдвигу.

Окончательно толщину стенки принимаем , согласовывая с сортаментом прокатной толстолистовой стали.

8. Требуемый момент инерции сечения балки:

.

9. Требуемый момент инерции поясных листов:

.

10. Требуемая площадь сечения одного пояса:

,

Толщина поясного листа .

11. Ширина пояса балки: .

Из условия обеспечения общей устойчивости балки ширина поясных листов принимается

12. Местная устойчивость будет обеспечена при выполнения условий:

, где -расчетная ширина свеса сжатого пояса;

;

13. Проверка несущей способности балки исходя из устойчивости стенки в области пластических деформаций в месте действия максимального момента:

где

- условная гибкость стенки;

.

Условие выполняется, значит, несущая способность обеспечена.

14. Проверяют прочность балки по нормальным напряжениям. Для этого определяют фактические геометрические характеристики сечения (момент инерции и момент сопротивления).

;

.