1. Підраховуємо нормативні та розрахункові навантаження

Головна балка сприймає навантаження від корисного навантаження , особистої ваги настилу та балок настилу, які розташовані кроком – а[м]. При такому частому розташовані цих балок можна лічити, що головна балка навантажена рівномірно розподіленим навантаженням.

Нормативне погонне навантаження на головну балку буде

(2.12)

де - особиста вага головної балки, попередньо приймається по опиту проектування 1-2% навантаження, яке приходиться на балку.

Розрахункове погонне навантаження на головну балку буде

2. Виконуємо розрахункову схему балки та визначаємо розрахункові зусилля.

Мал.7

Максимальний згинальний момент

[кНм]

Максимальна поперечна сила

[кН]

3. Визначаємо потрібний момент опору перерізу головної балки

З метою економії металу проектуємо балку змінного по довжині перерізу, а тому розвиток пластичних деформацій можливо допустити тільки в одному перерізі – перерізі з максимальним згинальним моментом.

W_потр. ,

де R_y-розрахунковий опор сталі, по межі текучості з якої буде виготовлена головна балка.

4. Компановку складового перерізу починають з установлення висоти балки, виходячи з трьох умов: найменшого розходу металу, потрібної жорсткості балки, обмеження будівельної висоти конструкції перекриття

   1. Під будівельною висотою розуміють різницю відмітки верха настилу та верха габариту перекриваємого приміщення. Звичайно будівельна висота задається. Задоволення перших двох умов потребує деяких математичних обґрунтувань.

   2. З умов забезпечення жорсткості визначаємо мінімальну висоту балки

h_min = (2.13)

де = граничний відносний прогін для головних балок.

3. З умов економічності, характерезуючої найменші витрати металу на виготовлення балки, визначаємо оптимальну її висоту.

(2.14 )

де к = 1.2..1,15-для зварних балок.

t - товщина стінки балки, яка розраховується попередньо по емпіричній формулі та округляється до парного розміру.

=7+ , (2.15)

4. Назначаєма остаточно висота балки , повинна бути близької до h_opt (звичайно на 5.10% менше полученого по формулі), не менше h та не вище заданої будівельної висоти перекриття, якщо вона задана

h h_opt

h h

h h

Висновок:

5. Визначення товщини стінки балки -

   1. Розраховуємо мінімальну товщину стінки балки з умов її роботи на зріз та зрівнюємо її з раніше призначеною

, (2.16)

де - розрахунковий опір сталі на зріз

2. Призначая остаточно товщину стінки, необхідно враховувати, що місцева стійкість стінки без додаткового укріплення її поздовжнім ребром забезпечується, якщо виконувати умову:

(2.17)

3. Прийнята товщина стінки повинна задовольняти міцності на діяння дотичних напружень , не вимагати постановки поздовжнього ребра для забезпечення місцевої стійкості , а також відповідати значенням товщини стандартного ряду прокатного листа

Рекомендовані товщини стінки балки: 8.12 мм кратно 1мм, при більшій товщині кратно – 2 мм. Стінки товщиною 14-24 мм проектують порівняно рідко – в балках висотою 2.5 м при значеннях .

Висновок: