6. Расчётная схема балки настила

3.2. Проверка подобранного сечения

Проверим сечение по первой группе предельных состояний − на действие нормальных и касательных напряжений:

кН/см² < R_yγ_с = 23 кН/см².

Условие выполняется.

кН/см² < R_S γ_с = 13,34 кН/см²,

где R_s = 0,58R_y = 0,58 23 кН/см² = 13,34 кН/см² − расчётное сопро­тивление проката на срез.

Условие выполняется.

Так как оба условия выполняются, можно сделать вывод, что сечение балки настила соответствует требованиям, предъявляемым к конструкциям по первой группе предельных состояний.

Общую устойчивость балок не проверяем, так как нагрузка передаётся через сплошной жёсткий настил, непрерывно опираю­щийся на сжатый пояс конструкции, надёжно с ним связанный. Ме­стную устойчивость элементов сечений прокатных профилей не проверяем, так как она обеспечена при проектировании их сорта­мента.

Проверим подобранное сечение по второй группе предель­ных состояний - для обеспечения жёсткости балок.

Вначале определяем величину нормативной нагрузки на по­гонный метр балки, используемой при определении прогиба :

кН/м = 0,489 кН/см.

Прогиб балки настила от действия нормативной нагрузки:

см.

Определим допустимый прогиб f_u. Из табл.13 приложений для длины балки настила l₂ = 3,2 м принимаем соотношение l/200 (для l = 6 м).

f_u = l₂ /200 = 300/200 = 1,6 см.

Проверим, не превышает ли фактический прогиб допустимого значения: f ≤ f_u; 1,2 см < 2,0 см.

Условие выполняется, фактический прогиб не превышает до­пустимого значения, сечение балки настила соответствует требова­ниям, предъявляемым к конструкциям по второй группе предельных состояний.

4. Расчёт главных балок

Запроектируем стальную главную балку среднего ряда, на ко­торую с двух сторон опираются балки настила.

Р асчётная схема главной балки − однопролётная шарнирно опёртая балка, нагруженная сосредоточенными силами Р, количест­во которых равно количеству балок настила, опирающихся на глав­ную балку (Рис 7.).

7. Расчётная схема и эпюры внутренних усилий главной балки

4.1. Определение усилий в главной балке и подбор сечения

Определим величины сосредоточенных сил Р, действующих на главную балку:

Р = 2R_А = 2 80,02 кН = 160,04 кН.

Вычислим опорные реакции, возникающие в главной балке от действия сил Р (формула 4.1):

кН.

Далее необходимо, в соответствии с правилами, изложенными в курсе "Сопротивление материалов", определить изгибающие мо­менты и поперечные силы в характерных сечениях балки. Определим изгибающие моменты:

кНм,

кНм,

Определим поперечные силы:

кН,

кН,

кН.

Подбор сечения главной балки производим аналогично бал­кам настила.

Вычислим требуемый момент сопротивления сечения главной балки с учетом развития пластических деформаций:

см³,

где R_у = 230 МПа − расчётное сопротивление проката для стали С235 (табл.9 приложений).

По найденной величине W_p по сортаменту (табл.10 приложе­ний) подбираем двутавровый профиль №70, для которого выполняет­ся условие: W_x > Wp, 3840 см³ > 3577,19 см³. Характеристики двутавра №70: W_x = 3840 см³, I_Х = 134600 см⁴, S_x = 2230 см³, d = 1,3 см, h = 70 см, b = 21 см, t = 20,8 см, масса 1 погонного метра 138 кг.