6. Расчет главных балок

6.1. Нагрузки и статический расчет балки

Нагрузка на главную балку, отнесенная к настила площадки

Таблица 6.1.

№ п/п	Вид нагрузки	Нормативная,		Расчетная,
1	Постоянная нагрузка: А) стальной настил Б) второстепенные балки 30 В) собственный вес главной балки при шаге В=6,0м Итого:	1.691	1,05	1,776
2	Временная нагрузка	18,0	1,2	21,6

Нагрузка на 1 м’ главной балки при ширине полосы грузовой площади равной шагу главных балок В=6 м:

Нормативная:

Постоянная

Временная

Расчетная:

Постоянная

Временная .

Расчетные усилия в сечениях главной балки, как в простой балке с шарнирными закреплениями на опорах с пролетом

в середине пролета

на опорах

6.2. Конструирование и основные проверки сечения главной балки

Балку проектируем сварной двутаврового сечения из стали С255 по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением при толщине листа (пояса) и при (стенка) по таблице 51 СНиП [1];

при по таблице 1 СНиП [1];

и при по таблице 1 и 51 СНиП[1];

Требуемый момент сопротивления сечения балки по условиям прочности при изгибе (из формулы 28 СНиП [1])

где для поясных листов, по таблице 6 СНиП [1].

Требуемый момент инерции сечения по условиям жесткости, определяемый величиной предельно допустимого прогиба балки при (таблица 19 п.2д СНиП [3]), из формулы:

(нагрузка в длины балки).

Принимаем предельную по требованиям местной устойчивости стенки условную ее гибкость и определяем соответствующее ей отношение

где для стенки балки.

Для определения направления оптимизации сечения - по условиям прочности или жесткости, вычислим минимальные необходимые площади

сечения балки (см. Приложение 2):

• По условиям прочности (по )

;

• По условиям жесткости (по )

Поскольку далее конструирование сечения ведем по условиям прочности.

Оптимальная высота сечения стенки (по Приложению 2):

• По условиям прочности

• По условиям жесткости

Принимаем высоту стенки . (учитывая, что

готовый прокат кратен 5 см из широкополосной универсальной стали, а при - кратен 10 из толстолистовой стали).

Толщина стенки

Принимаем .

Требуемая площадь сечения одного поясного листа:

• По условиям прочности

Ширину и толщину и поясных листов принимаем, сообразуясь со стандартными размерами листов широкополосной универсальной стали по

ГОСТ 82-70.

При этом должны выполняться условия:

- при выполнении поясных швов автоматом;

- для равномерного распределения в поясе.

- для снижения сварочных напряжений в поясных швах;

- для обеспечения местной устойчивости сжатого пояса (п.7.24 СНиП [1])

Соответственно этому, принимаем

Для принятого сечения балки вычисляем геометрические характеристики.

Состав сечения: Стенка - /ГОСТ 19903-74

Пояса - /ГОСТ 82-72

Рисунок 6.1 Расчетная схема сечения балки

Момент инерции сечения:

Момент сопротивления:

(запас прочности 0,7%)

Статический момент полусечения :

Статический момент пояса относительно оси x-x:

Показатель экономичности при конструировании сечения по условиям прочности:

Принятое сечение сварной главной балки проверяем:

• На прочность в сечении на при действии

(п.5.12 СНиП [1]):

(запас прочности )

• На прочность при действии в сечении на опоре (п.5.12 СНиП [1]):

• На жесткость по второй группе предельных состояний

Сечение экономично и удовлетворяет требованиям прочности и жесткости.

Проверку общей устойчивости балки не делаем, т.к. она раскреплена в пролете второстепенными балками и настилом.