3.2. Главные балки.

3.2.1. Определение расчетного пролета и нагрузок.

Расчетный пролет ' l ' зависит от конструктивного решения опорных частей балок. При опирании балки на стальную колонну сверху, расчетный пролет ' l ' равен расстоянию между осями колонн. В соответствии с заданием принимаем l =10,9м.

Нагрузку на главные балки принимаем как систему сосредоточенных сил от действия второстепенных балок, т.к. пл.>5 то

q=(p+q)·a·1.05

q=34.75·6·1.05=218.925 kH.

3.2.1. Силовой расчет.

Максимальный изгибающий момент:

кН·м.

Максимальная поперечная сила:

кН.

3.2.3. Компоновка сечения и проверка прочности и общей устойчивости.

Главные балки проектируются сварными составного сечения. Тип сечения – симметричный двутавр. Компоновка сечения начинается с назначения высоты балки 'h'.Назначаем сталь С245. В нашем случае высота балки назначается исходя из двух критериев:

1. Из условия экономичности.

2. Из условия жесткости балки.

Исходя из условия минимального расхода стали, высота

балки определяется при h ≤ 1.3 по формуле:

(3.2.2)

где h – высота балки, определяется в первом приближении

как h ≈ 0.1·l=1.09;

l – пролет главной балки;

к = 1.15 – для балок переменного сечения;

γс = 1.

3251,3·10²/24·1 = 13547,08 см³,

h  0,1·10,9 = 1,09м = 109см,

tw = [7 + 3·(h,м)] = 7 + 3·1,09 = 10,27мм = 1,027см,

По сортаменту округляем tw до 1.2 см

= 122,2см.

Из условия обеспечения требуемой жесткости:

,

= 0.8807м = 88.07см.

Из полученных высот hопт, hmin принимаем большую h = hопт = 122,2см =1,22м, следуя рекомендациям при h>1м – принимаем h кратную 10см, т.е. h = 1.3м.

Минимально допустимая толщина стенки из условия прочности на срез определяется по формуле:

,

где Rs – расчетное сопротивление стали сдвигу в зависимости от значения Ry по указаниям Rs = 0.58· Ry =0.58·24=13.92 МПа;

hef – расчетная высота стенки в первом приближении принимаем равной hef = 0.95·h =0.95·1.3= 1.24 м.

=1.045 см =10.45 мм.

Т.к. tw(min) > 6мм, то согласно сортаменту, принимаем толщину стенки tw = 12 мм.

Для определения значений bf, tf необходимо найти требуемую площадь пояса Аf по формуле:

,

где Ix – требуемый момент инерции, определяемый по формуле:

,

Iw – момент инерции стенки сечения, определяемый по формуле:

, 880560.2 см⁴,

= 204062.4 см⁴,

получаем:

= 108.06 см².

Ширину пояса выбираем из условия:

= 0.27·130=26 см=360 мм,

Поскольку b_f кратно 20 то его и принимаем =360

=3.019 cм =30 мм,

bf и tf назначаем с учетом сортамента на листовую сталь, при этом должно выполняться условие:

.