2.2.Проверка жесткости балки

Проверка второго предельного состояния ведем путем определения прогиба балки от действия нормативных нагрузок при допущении упругой работы материала. Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, проверка деформативности производится по формуле [2]

, (2.6)

где - значение нормативной нагрузки на балку; определяется по формуле (2.1) с учетом значений, соответствующих выбранной балке настила;

Н/м.

< ,

т.е. условие жесткости балки удовлетворяется.

2.3 Проверка несущей способности балки

Подобранное сечение проверяем на прочность по первой группе предельных состояний от действия касательных напряжений по формуле [4]

, (2.7)

где - наибольшая поперечная сила на опоре;

и - статический момент и момент инерции сечения;

- толщина стенки балки;

- расчетное сопротивление стали сдвигу; определяем по формуле [4]

, (2.8)

где - предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по государственным стандартам и техническим условиям на сталь; принимаем по таблице 2.6 [7] МПа;

- коэффициент надежности по материалу проката [5]; принимаем по таблице 3.4 [7] .

МПа.

МПа.

55,57 МПа  195,22 мПа, условие выполняется.

Проверка на прочность от действия нормальных напряжений

где - предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по государственным стандартам и техническим условиям на сталь; принимаем по таблице 2.6 [7] МПа;

, условие выполняется.

3.Расчёт главной балки

Проектирование балок составного сечения выполняем в два этапа: на первом этапе компонуем и подбираем сечения, а на втором – проверяем балку на прочность, устойчивость и жесткость.

3.1 Подбор сечения главной балки

3.1.1 Сбор нагрузок. Подбор сечения главной балки состоит в определении размеров поясов и стенки составной сварной балки, с учетом заданных технологическим заданием условий, экономичности, прочности, устойчивости и технологичности изготовления. Расчетная схема представлена на рисунке 3.1.

Определяем расчетную погонную нагрузку на главную балку:

,

где и – коэффициенты надежности по нагрузке для временной нормативной и постоянной нагрузок; принимаем по [5] ; ;

- собственный вес настила; Н/м²;

- масса 1 м балки настила; Н/м;

- собственный вес главной балки, предварительно принимаемый равным  1 - 2 % нагрузки, приходящейся на балку;

(3.1)

а - расчетная схема; б - сечение балки

Рисунок 3.1 - К подбору сечения главной балки

q = 40⋅1,2⋅7,6+0,785⋅1,05⋅7,6+0,422⋅7,6/0,6⋅1,05+(40+0,785+0,422) ⋅0,01⋅1,05⋅7,6 =379,97 кН/м

Нормативная нагрузка

, (24)

q_n = 40⋅7,6+0,785⋅7,6+0,422⋅7,6/0,6+(40+0,785+0,422) ⋅0,01⋅7,6=318,44 кН/м

3.1.2 Определение усилий.

Расчетный изгибающий момент в середине пролета

. (3.2)

кН·м.

Поперечная сила на опоре

. (3.3)

кН.

Определим также нормативный изгибающий момент

. (3.4)

кН·м.

3.1.3 Подбор сечения балки. Главную балку рассчитываем с учетом развития пластических деформаций. Определяем требуемый момент сопротивления балки по формуле:

, (3.5)

где - расчетное сопротивление материала главной балки ВСтТпс; принимаем МПа;

с₁ - коэффициент, учитывающий упругопластическую работу материала балки; принимаем с₁ = 1,1 [2].

см³