2.2. Проверка жесткости балки.

Проверка жесткости выполняется по второму предельному состоянию .

Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки:

, где - предельно допустимая величина относительного прогиба второстепенной балки (прил.2).

Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой:

Определение максимального прогиба производится по формуле:

,

где - модуль упругости по табл.63 прил.3 [1].

- условие выполняется, следовательно, правильно подобрано сечение балки.

3. Главная балка рабочей площадки.

3.1. Подбор сечения балки в виде сварного двутавра.

Главную балку проектируют в виде сварного двутавра с изменяющейся по длине балки шириной полок.

Для определения силы определяем грузовую площадь:

Сила складывается из сосредоточенной нагрузки от постоянной и временной нагрузок, от собственного веса второстепенной балки и от ориентировочного собственного веса главной балки.

,

где последнее слагаемое учитывает ориентировочный вес главной балки.

Для принятой расчетной схемы из условия равновесия определяются реакции опор, находятся максимальные расчетные изгибающий момент и поперечная сила.

L_z-глубина заделки главной балки в стену =400мм;

h_k- высота сечения колонны =400 мм;

Расчетный пролет главной балки:

Начинаем компоновку сечения балки с определения высоты стенки балки, от которой зависят все остальные параметры балки.

Высота стенки:

1. Минимальная высота из условия жесткости:

,

где =1/250- предельно допустимая величина относительного прогиба главной балки;

- среднее значение коэффициента надежности по нагрузке.

2. Оптимальная высота из условия минимального расхода стали:

,

где - требуемый момент сопротивления главной балки;

- толщина стенки.

Толщина стенки:

1. из конструктивных требований.

2. Толщина стенки определяется по эмпирической формуле:

3. - минимальная толщина из условия прочности стенки на действие поперечной силы: ,

где R_s - расчетное сопротивление материала сдвигу [1, табл.1*]

Назначаем размеры стенки балки так, чтобы соответствовали сортаменту на прокатную сталь (прил.1):

Установив размеры стенки балки, определяем толщину и ширину полки.

Толщина полок назначается из конструктивных требований:

1.

Принимаем =12мм

2.

Ширина полок:

1. Из условия закрепления второстепенных балок:

2. Из условия общей устойчивости балки:

3. Из условия местной устойчивости сжатого пояса:

Размеры полки должны соответствовать сортаменту на прокатную сталь.

Выбираем: , .

После подбора сечения проводим проверку прочности принятого сечения по нормальным напряжениям:

,

где - фактический момент сопротивления главной балки, определяемый как:

Ширина полки=36 см;

Толщина полки 1,2 см;

Высота стенки= 80см;

Толщина стенки 1 см.

25.3-25,1=0,2/25.3*100%=1%

Запас прочности не превышает 5%, следовательно, сечение подобрано правильно.