3 Розрахунок ускладненого типу балкової клітини

Рисунок 5. Ускладнений тип балкової клітини

Товщину настилу і крок балок настилу приймаємо як і для нормального типу балкової клітини.

3.1 Розрахунок балок настилу

Рисунок 6. Розрахункова схема балки для ускладненого

типу балкової клітини

Знаходимо розрахунковий момент:

.

Знаходимо необхідний момент опору:

;

Із сортаменту прокатної сталі приймаємо двотавр №18а, для якого:

, , .

Перевіряємо прогин балки:

.

; – умова міцності і жорсткості виконується.

3.1 Розрахунок допоміжної балки

№ п/п	Вид навантаження	Нормативне навантаження,	Коефіцієнт перенаванта–ження	Розрахункове навантаження,
1 а) б)	Постійне навантаження Настил Балки настилу	3,1 0,73	1,1 1,1	3,41 0,81
2	Тимчасове навантаження	84,32	1,2	101,18
	Всього	88,15		105,4

Таблиця 2. Збір навантажень на допоміжну балку настилу

Рисунок 7. Розрахункова схема допоміжної балки настилу

Знаходимо розрахунковий момент:

.

Знаходимо необхідний момент опору:

;

Приймаємо двотаврову балку №60Ш2, для якої:

, , .

Перевіряємо прогин балки:

.

; – умова міцності і жорсткості виконується.

Витрати сталі на перекриття:

1.	Настил	;
2.	Балки настилу	;
3.	Допоміжні балки
	Всього:	.

Порівняння варіантів

Витрати сталі при нормальному типові балочної клітини склали , а при ускладненому ­­– . Перевитрати сталі при нормальному типові складають , але до розрахунку приймаємо нормальний тип балкової клітини як більш простіший за конструкцією.

4 Розрахунок головної балки

Головну балку приймаємо зварною двотаврового змінного по довжині перерізу.

Рисунок 8. Розрахункова схема перерізу головної балки

4.1 Збір навантажень на головну балку

Власну вагу балки приймаємо в розмірі навантаження на неї.

Рисунок 9. Збір навантажень на головну балку

Нормативне навантаження:

Розрахункове навантаження:

Рисунок 10. Розрахункова схема головної балки

Знаходимо розрахунковий момент:

;

Максимальна поперечна сила:

(10)

Підбір перерізу головної балки ведемо без урахування пластичних

деформацій.

Знаходимо необхідний момент опору:

, (11)

де розрахунковий опір сталі (табл.51 [1]), .

4.2 Визначення висоти головної балки

Знаходимо оптимальну висоту головної балки:

, (12)

де оптимальна висота балки, см ;

товщина стінки, см ;

коефіцієнт, що залежить від форми перерізу. Для двотаврового перерізу .

Попередньо приймаємо висоту головної балки .

Товщину стінки визначаємо за емпіричною формулою:

, (13)

де товщина стінки, мм;

висота балки, м.

.

Приймаємо товщину стінки рівною 10мм.

.

Мінімальна висота балки із умови забезпечення її жорсткості:

, (14)

де допустимий прогин, для головної балки ;

Приймаємо висоту балки .

Перевіряємо прийняту товщину стінки балки:

.

Найменша товщина стінки з умови роботи на дотичні напруження на опорі:

, (15)

де розрахунковий опір сталі на зріз, ;

Остаточно приймаємо .

Розміри горизонтальних поясних листів знаходимо з умови необхідної несучої здатності балки.

Необхідний момент інерції:

, (16)

, (17)

де момент інерції стінки, ;

момент інерції поясів, .

, (18)

Товщину поясів приймаємо рівною товщини стінки, .

Тоді висота стінки

.

Необхідний момент інерції поясів:

.

Момент інерції поясів визначаємо за формулою:

, (19)

де ширина поясу балки, см;

відстань між центрами ваги поясів, .

Визначаємо необхідну ширину поясу:

Приймаємо

Перевіряємо прийнятий переріз балки. Момент інерції балки:

.

Момент опору перерізу:

.

Напруження у балці:

.

Недонапруження складає

Прогин балки не перевіряємо, так як прийнята висота балки більша мінімальної, визначеної умовою жорсткості.