2.2 Задача

По данным таблицы 2 и схемам балочных клеток (рис. 1, 2) требуется:

1. произвести расчет вспомогательной (главной) балки прокатного двутаврового сечения по первому и второму предельным состояниям;

2. выполнить чертеж балочной клетки в масштабе 1:20 – 1:50.

Таблица 2

№ п/п	Исходные данные	Вариант
		0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Тип балочной клетки	I	I	II	II	II	II	I	I	II	I
2	Пролет главной балки l, м	6,2	6,8	-	-	-	-	7,5	6,8	-	6,5
3	Шаг главных балок а, м	1,8	1,6	-	-	-	-	1,2	1,4	-	1,5
4	Пролет вспомогательной балки а, м	-	-	5,6	5,2	5,0	6,0	-	-	5,8	-
5	Шаг вспомогательных балок b, м	-	-	1,3	1,4	1,6	1,2	-	-	1,4	-
6	Тип конструкции перекрытия	А	Б	В	Б	В	А	В	А	Б	А
7	Временная (нормативная нагрузка), g Н/м2	5000	4000	3000	4000	5000	3000	4000	5000	3000	4000

Типы балочных клеток

1. У прощенный

2. Нормальный

Рис. 1

Типы конструкций перекрытий

А.

Б.

В.

Рис. 2

Справочные данные:

1. Материал: сталь класса С245

2. Модуль упругости Е = 2,1*10⁵ МПа

3. Нормативная нагрузка и коэффициент надежности по материалу для материалов:

- паркет дубовый 7000 Н/м² 1,1

- керамическая плитка 20 000 Н/м² 1,2

- бетонная плитка 24 000 Н/м² 1,2

- мастика битумная 14 000 Н/м² 1,3

- цементная стяжка 20 000 Н/м² 1,3

- звукоизоляция (ДСП) 3000 Н/м² 1,2

- гидроизоляция 3000 Н/м² 1,2

- железобетонная плита 25 000 Н/м² 1,1

- собственный вес балки 300 Н/м² 1,05

- временная 1,2

4. Коэффициент надежности по назначению здания _n = 0,95

Решение:

1. Сбор нагрузок

Элемент	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м	Коэффициент надежности по материалу	Расчетная нагрузка, Н/м
1. Постоянная нагрузка
…	Н.н.*t*a (b)
…	Н.н.*t*a (b)
2. Временная нагрузка	В.н. * 1,2
Итого:				
С учетом n = 0,95		qн = *0,95		qр = *0,95

Н.н. – нормативная нагрузка (смотри справочные данные)

В.н. – временная нагрузка (смотри задание)

a (b) - в упрощенной схеме a, в нормальной схеме b.

Расчетную нагрузку находим, умножая нормативную нагрузку на коэффициент надежности по материалу.

2. Определение максимального изгибающего момента

Нм  кНсм

l - пролет главной (второстепенной) балки

3. Определение требуемого момента сопротивления

см³

с₁ – коэффициент, учитывающий упруго-пластическую работу материала, равен 1,1;

R_y – расчетное сопротивление стали, равно 24 кН/см²;

_с – коэффициент условий работы, равен 1.

4. Выбор профиля по сортаменту.

Выбираем двутавр … со следующими характеристиками

4. Проверка прочности по нормальным напряжениям:

кН/см²

Подобранное сечение балки удовлетворяет проверке прочности.

В случае, если подобранное сечение не удовлетворяет проверке прочности, необходимо принять больший двутавр и заново проверить прочность по нормальным напряжениям.

5. Проверка общей устойчивости:

Геометрические характеристики необходимо подставлять в см

l_ef - равна a (в упрощенной схеме), равна b (в нормальной схеме).

Если условие выполняется, то устойчивость обеспечена. В случае, если условие не выполняется, производим проверку прочности с учетом коэффициента с₁ = 1 и пересчитываем , коэффициент δ = 1