4.6.Геометрические характеристики сечения

• Схема:

h=443мм; b=180мм; tw=7,8мм; tf=11мм; r=21мм; A=76,23см2; Вес 1п. м. – 59,8кг; Ix=24940см4; Wx=1125,8см3;

• Расчет остальных параметров: высота стенки расчетная высота стенки условная гибкость стенки где

4.7.Проверка принятого сечения

По прочности (I группа предельных состояний) – по п.5.18 [1].

• В пролете: условное нормальное напряжение при упругой работе балки с W_ey=c₁W_x ; Где с₁=с определено с помощью интерполяции по табл. 66 [1]. Недонапряжение Следовательно, балка работает в упругопластичной стадии стадии.

• Примечания:

1. Разница между фактическим весом 1м балки (59,8кг/м) и его значением, принятым предварительно (100кг/м) от полной нагрузки q составляет: ; Следовательно, уточнение величины q не производим.

2. Поскольку недонапряжение (2,07%) меньше величины (c₁-1)·100=9,5%, то балка работает в упругопластичной стадии и относительная высота упругого ядра ξ_Ф<1.

• На опоре:

• при этажном сопряжении: ;

• при сопряжении на одном уровне: ; Где c - коэффициент условия работы по табл. 6* [1]; Rs=0.58Ry=0,58*2450=1420кг/см2; 0,8 – коэффициент, учитывающий ослабление болтами при сопряжении балок настила и главной балки на одном уровне.

• Местная устойчивость стенки: в проверке не нуждается т. к. .

• Общая устойчивость обеспечена настилом при наличии соответствующих конструктивных элементов, связывающих настил с балкой.

По деформативности при нормальных условиях эксплуатации (II группа предельных состояний).

• ; где определяется по таблице 40* [1].

5.Расчет главной балки Б2

5.1.Расчетная схема

Учитывая малую величину распределенной нагрузки от собственного веса балки, принимаем упрощенную расчетную схему:

5.2.Сбор нагрузок

• где коэффициент 1,02 учитывает собственный вес главной балки.

5.3.Статический расчет

При симметричной нагрузке.

• Опорные реакции: ;

• Максимальный изгибающий момент (в середине пролета): ;

• 

• Проверим величину M_max. Считаем нагрузку распределенной: ; где – 1,04 коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки и балок настила что близко к более точному значению M_max=435,33м и свидетельствует об отсутствии грубых ошибок при его вычислении.

• Максимальная поперечная сила (на опоре):

5.4.Выбор материала

• По таблице 50* [1] для сварных балок перекрытий, работающих при статических нагрузках (группа 2) в условиях климатического района II₅ выбираем сталь марки С235 (ГОСТ 27772 - 88).Ориентировочно принимаем, что толщина полки t_f=1120мм.

• По таблице 51* [1] для стали С235 (листовой прокат) при t_f=220мм расчетное сопротивление по пределу текучести Ry=2350кг/см²

5.5.Подбор основного сечения

Выполняем без учета пластических деформаций.

• Требуемый момент сопротивления сечения:

• Задаемся гибкостью стенки тогда условная гибкость:

• Оптимальная высота балки (при которой площадь сечения будет минимальной): Для балки переменного сечения оптимальная высота:

• Минимальная высота балки (при которой балка отвечает требованиям жесткости при полном использовании прочностных свойств материала): где определяется по таблице 40* [1].

• Максимальная высота (при которой отметка низа балки d_=d_,min) при этажном сопряжении главных балок и балок настила: где максимальная строительная высота перекрытия

• Т.к принимаем этажное сопряжение главных балок и балок настила.

• Принимаем: ; Высота стенки: ; Принимаем кратно модулю 5см;

• Толщина стенки с учетом принятой гибкости: ; По условиям коррозионной стойкости ; По условию прочности в опорном сечении при работе на сдвиг: ; где R_s=0,58R_y=0,58·2350=1360кг/см².

• Т. к. то принимаем стенку из толстолистовой стали толщиной t_w =11 мм., из условия сохранения предварительно принятой гибкости _w=130, при выполнении условий коррозионной стойкости и прочности. Таким образом, сечение стенки .

• Требуемая площадь пояса: ; Проверим найденное значение: где

• Значения b_f и t_f принимаем по ГОСТ 82-70*. Принимаем изменение сечения по ширине. Назначаем b_f=560мм, тогда: ; Принимаем ; При этом удовлетворяются все условия:

1. 

2. При изменении сечения по ширине: ;

3. По условию местной устойчивости, при изменении сечения по ширине: ;

4. ;

5. t_f=20мм соответствует диапазону 1120мм;

• стенка ; пояс;

• Геометрические характеристики основного сечения: Момент инерции стенки: Момент инерции пояса: Момент инерции основного сечения Момент сопротивления основного сечения: