2 Расчет главной балки
2.1 Определение нагрузок и усилий
Расчетная сосредоточенная нагрузка от двух балок настила, примыкающих к главной балке с обеих сторон:
где
-
опорная реакция балки настила.
Так как число балок настила более пяти, то узловая нагрузка F может быть заменена расчетной эквивалентной равномерно распределенной.
Нормативная эквивалентная нагрузка
Расчетный пролет
главной балки, при опирании балок на
колонну сбоку, принимаем равным
;
где
- предварительно принятая высота сечения
колонны.
Расчетные усилия:
2.2 Компоновка сечения главной балки с проверкой на прочность
Для изготовления
составной сварной балки перекрытия
принимаем
сталь С255. Согласно п. 3 СНиП II-23-81* и табл.
1*,51*,52*
(при t=20…40мм),
,
.По
табл. 6* СНиП II-23-81*
.
Согласно “Правил учета степени
ответственности зданий и сооружений
при проектировании конструкций“ СНиП
2.01.07-85
.
Требуемый момент сопротивления балки:
Минимальная по жесткости высота сечения балки:
где
- определено по
табл.19 СНиП 2.01.07-85.
Определим оптимальную высоту балки, предварительно задав ее высоту:
и рассчитав толщину
стенки
Предварительно
принимаем
.
Тогда оптимальная высота балки будет
равна
Окончательно
назначаем высоту сечения балки
.
Толщина стенки из условия ее работы на срез будет равна
где
Определяем толщину стенки из условия обеспечения местной устойчивости без постановки дополнительных продольных ребер жесткости:
Момент инерции стенки балки
Момент инерции
поясов
где
Требуемая площадь сечения одной полки
где
Ширина полки
,
принимаем
Тогда требуемая
толщина полки
Принимаем
.
Проверка обеспечения местной устойчивости свеса полки:
г
де
Рис 2. Сечение главной балки.
Вычислим геометрические характеристики принятого сечения:
Проверим прочность балки:
недонапряжение
–
2.3 Определение места изменения сечения балки
Предварительно
назначаем расстояние от опоры балки до
точки начала изменения сечения
.
Рис
3. Изменение сечения балки
Изгибающий момент в месте изменения сечения:
Требуемый момент сопротивления балки в месте изменения сечения:
,
где расчетное сопротивление стыкового сварного шва:
Требуемая площадь пояса в месте изменения сечения
Уменьшенная ширина поясных листов
Назначаем
.
Момент инерции балки для измененного сечения
Момент сопротивления балки для измененного сечения
Несущая способность
балки на расстоянии
от опоры:
Тогда
Окончательно
назначаем
.
Проверим прочность балки в измененном сечении
где
Проверим прочность стенки балки у опоры по касательным напряжениям:
где
Прочность балки в измененном сечении обеспечена.
Проверка общей устойчивости балки не требуется, поскольку выполняется условие:
где
- расчетная длина балки из ее плоскости,
равная шагу балок настила.
Жесткость балки проверяем по формуле:
Жесткость балки обеспечена.