Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
RABOChAYa_PLOSchADKA.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.07.2025
Размер:
3.88 Mб
Скачать

5. Расчет главной балки

Применяют сечение главной балки двутавровое симметричное, сваренное из трех металлопрокатных листов, так как прокатные балки из-за ограниченности размеров профиля не могут удовлетворить требования по несущей способности и жесткости (большие пролеты и значительные нагрузки на балку).

5.1. Определение усилий

Расчетная схема однопролетной балки при шарнирном опирании на колонны представлена на рис. 4.4.

Пролет главной балки l равен наибольшему расстоянию между колоннами L. Расстояние между главными балками b равно шагу колонн В.

Нагрузка на главную балку от балок настила передается в виде сосредоточенных сил, равных двум опорным реакциям этих балок. При частом расположении балок настила (шаг аl/5, т.е. при числе сосредоточенных сил, попадающих на вспомогательную балку, более четырех) сосредоточенная нагрузка заменяется равномерно распределенной, собираемой с соответствующей грузовой площади, так как эпюра изгибающих моментов в виде ломаной линии от сосредоточенных сил близка к кривой (рис.4.2).

Нормативная нагрузка

qn = b(pn + gn + gn,бн).

Расчетная нагрузка

q = b(pnγfp + gnγfg + gn,бнγfg).

Расчетный изгибающий момент в середине пролета

Mmax = αql2/8.

Нормативный изгибающий момент

Mn,max = αqnl2/8.

Расчетная поперечная сила в опорном сечении

Qmax = αqnl/2,

где – коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки (предварительно принимается = 1,02–1,05).

Балка 1-го класса рассчитывается в пределах упругих деформаций.

5.2. Компоновка сечения

Компоновка сечения, т.е. определение размеров элементов в пределах принятого типа сечения (рис. 5.1), является технико-экономической задачей: необходимо выбрать размеры элементов сечения из предлагаемого перечня (сортамента) таким образом, чтобы удовлетворялись условия прочности, жесткости, общей и местной устойчивости, конструктивные требования при минимальном весе конструкции. Из определяемых параметров сечения балки (h, hw, tw, bf и tf ) наибольшее влияние на вес оказывает высота h.

Рис. 5.1. Сечение главной балки и эпюры распределения

Напряжений σ и τ по сечению

В первую очередь необходимо обеспечить прочность балки. Требуемый момент сопротивления балки, определяемый из условия прочности по нормальным напряжениям:

Wxn,min = Mmax/(Ryγc).

Выполняется компоновка сечения балки таким образом, чтобы фактический момент сопротивления принятого сечения был не меньше требуемого (WxWn,min), тем самым обеспечивается условие прочности.

Назначается высота сечения балки h, которая определяется максимально допустимым прогибом балки, экономическими соображениями и строительными габаритами площадки.

Наименьшая рекомендуемая высота hmin определяется из условия обеспечения жесткости балки при равномерно распределенной нагрузке по ее длине (второе предельное состояние):

где qn – суммарная погонная нормативная нагрузка на балку.

Минимальная высота балки

где fu определяется согласно табл. 4.2.

Оптимальная высота балки по металлоемкости

где k = 1,15–1,2 для сварных балок (меньшее значение принимается для балок переменного сечения по длине);

tw – толщина стенки, определяемая по эмпирической зависимости с округлением до стандартной толщины листового проката: tw = 7 + 3h/1000 мм.

Высоту разрезной балки предварительно можно принять равной hmin (обычно в пределах от 1/10 до 1/13l). Соотношение между высотой балки h и толщиной стенки tw оказывает большое влияние на экономичность сечения; при этом, чем относительно тоньше стенка, тем больше высота и выгоднее сечение балки. Рекомендуемые соотношения h/tw приведены в табл. 5.1. Если полученное соотношение h/tw не укладывается в рекомендуемые пределы, необходимо изменить tw и вновь вычислить величину hopt.

Таблица 5.1

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]