Подбор сечения балок настила.

1. Интенсивность нормативной нагрузки и расчетной равномерно распределенной нагрузки, действующей на балки настила:

;

.

2. Расчетный изгибающий момент и расчетная поперечная сила в балке настила:

;

.

3. Определяем требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки при упругой работе:

,

где: – расчетное сопротивление стали, определяемое по пределу текучести, [т. 51, /2/];

– коэффициент условия работы балки.

Для заданных условий за материал балки настила принимаем сталь 18сп, группа стали – 2, расчетное сопротивление , толщина проката – 6 мм.

.

Принимаем по табл. 2 прил. 2, /3/ двутавр N_I 22 (ГОСТ 8239-72): ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; .

Проверка нормальных напряжений.

,

.

Проверка касательных напряжений.

,

.

Проверка жесткости (прогиба).

,

 .

Принимаем по табл. 2 прил. 2, /3/ двутавр N_I 24а (ГОСТ 8239-72): ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; масса 1 м = 29,4 кг.

;

 .

2. Расчет главной балки.

2.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок.

;

.

2.2. Определение усилий.

;

;

;

;

;

.

2.3. Компоновка сечения.

Определяем из условия жесткости:

.

Определяем оптимальную высоту балки:

;

.

;

Определяем строительную высоту главной балки:

.

2.4. Подбор сечения поясов.

.

. Задаем толщину пояса  ,

.

Определяем общую высоту главной балки:

Определяем площадь поясов:

.

Определяем ширину поясов:

.

По конструктивным условиям:

1) ≥ 180

2) иначе будет плохая местная устойчивость =>

Принимаем по ГОСТ 82-70 "Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный" . Так как по госту нет 21см

2.5. Проверка местной устойчивости полки

,

.

;

;

 ;

 ;

2.6. Проверка прочности.

Проверка нормальных напряжений.

,

.

Проверка касательных напряжений.

,

.

Проверка прогиба.

,

,

 .

2.7. Изменение сечения главной балки.

Рациональное место изменения сечения находится на расстоянии:

Момент и поперечная сила в месте изменения сечения:

.

Требуемый момент сопротивления измененного сечения:

.

Площадь пояса измененного сечения: .

Ширина: .

Из условий: ,

,

, принимаем .

Площадь измененного сечения балки ;

момент инерции измененного сечения

;

момент сопротивления измененного сечения ;

статический момент половины сечения относительно нейтральной оси

;

статический момент пояса относительно нейтральной оси

.

2.8. Проверка прочности балки.

Нормальное напряжение в месте изменения сечения:

 .

Касательное напряжение в месте изменения сечения:

 .

Напряжения в стенке на уровне поясных швов:

; .

Приведенное напряжение в месте изменения сечения:

 .

Напряжения в опорном сечении:

 ;

 .

Приведенное напряжение в опорном сечении на уровне поясных швов:

 .