2.3. Підбір перерізу балки настилу з умови міцності та з урахуванням пружно - пластичної роботи сталі

Підбір перерізу балки здійснюється з урахуванням пластичних деформацій. Приймаємо, що с_х (коефіцієнт, який враховує пружно – пластичні деформації сталі) =1,10. З таблиці 5 [Норм 2] виписуємо значення γ_n (коефіцієнт, який враховує ступінь відповідальності для класу споруд СС1 і конструкцій категорії А,Б,В)=1,0; γ_c (коефіцієнт що враховує умови експлуатації конструкції) = 1,0 .

234,1см²,

д е R_y=270 МПа для сталі класу С285 товщиною прокату від 4 до 10 мм, згідно таблиці Е2 додатку Е [Норм 3].

За ГОСТ 26020-83 підбираємо двотаврову балку №23Б1 з наступними характеристиками: 260,5 см³ ; 2996 см⁴; 9,0 мм; 5,6 мм;

b_ƒ =b=110 мм; h= 230 мм.

7

Обчислюємо співвідношення площ полички і стінки підібраного профілю:

За таблицею Н.1 додатку Н [Норм 3] для двотаврового профілю, якщо А_f /А_w= 0,875, обчислюємо за інтерполяцією коефіцієнт с_х:

Перевіримо нормальні напруження в перерізі балки настилу:

24,57 кН/см² = 245,70 МПа

Оцінимо економічність підібраного перерізу:

5%

Оскільки δ_σ 5%, то підібраний профіль є неекономічним. Якщо прийняти менший профіль двотавр 20Б1( 194,3 см³ ;с_х.ƒac=1.0866), то одержимо

що не припустимо, оскільки переріз перенапружений

Висновок: у зв'язку з відсутністю ближчого за сортаментом профілю, залишаємо двотавр №23 Б1 (ГОСТ 26020-83).

8

2.4. Розрахунок балки настилу за іі-ю групою граничних станів: розрахунок прогину.

Прогини балок обмежуються естетико-психологічними вимогами. Згідно з таблицею 1 [Норм 4] для обчислення прогинів навантаження слід приймати постійні та тривалі змінні.

Розрахункове експлуатаційне навантаження на балку настилу, якщо γ_fe=1 , при кроці балок настилу а_sb = 2,2 м :

• поверхневе ( дані таблиці 2.1)

4,778 кН/м²;

• лінійне, погонне

10,51 кН/м

Максимальний момент від розрахункового експлуатаційного навантаження:

41,79 кНм

Кривина при цьому, якщо модуль пружності сталі Е =2,06×10⁵ МПа, згідно таблиці Г.1 додатку Г [Норм 4]:

Прогин посередині балки, якщо коефіцієнт для схеми навантаження на рисунку 2.3.а:

Згідно з таблицею 1 [Норм 4 ] граничний прогин

2,82 см.

Перевіряємо умову забезпечення жорсткості балки настилу

Умова ƒ_max =2,13 ƒ_u=2,82 см виконується, двотаврова балка 23 Б1 забезпечує жорсткість системи.

Висновок: Остаточно приймаємо балку настилу з двотаврового профілю за номером 23 Б1 згідно з ГОСТ 26020-83.

3. Розрахунок і конструювання головної балки із прокатного профілю марки гб-1.

Головну балку, номінальним прольотом 6,6 м , проектуємо із двотаврів з паралель- ними гранями поличок типу Б і Ш за ГОСТ 26020-83. Сталь класу С285, згідно із завданням на проектування. Балка ГБ-1 обпирається на металеві колони збоку : через опорні ребра на опорні столики колон.

9

3.1. Обчислення навантаження на головну балку.

Головну балку розглядаємо як однопрогонову балку з опорами на колонах, яка навантажена зосередженими силами в третинах прольоту. Для обчислення цих сил скористаємося вантажними площами впливу на їх величину балки до внутрішньої Із таблиці 2.1 розрахункове граничне навантаження від власної ваги конструкції підлоги і балки настилу ɡ_d =1,95 , а граничне змінне навантаження v = 6,0 кН/м²

Уточнюємо навантаження на головну балку з урахуванням підібраного профілю балки настилу.

Фактичне зведене розподілене навантаження від балки настилу із двотавра №23Б1, якщо її маса становить 25,80 кг/м, а крок балок а_sb =2,2м :

Зведене розподілене навантаження від власної ваги головної балки попередньо приймаємо в рекомендованих межах 0,2 – 0,3 кН/м², а саме: ɡ_mb=0,30 .

А- вантажна площа =6,6 ·2,2 =14,52 м²

Таким чином, розрахункову граничну силу в кожній третині прольоту головної балки, обчислюємо за формулою:

121,55 кН