4.1.6 Устойчивость вспомогательной балки
Общая устойчивость балки обеспечена настилом, опирающимся на её сжатый пояс и жёстко с ним соединенным.
Местная устойчивость элементов сечения вспомогательной балки не проверяется, поскольку она обеспечена их большими толщинами.
Рис. Схема опирания настила на вспомогательные балки (балки настила)
4.1.7 Расчёт углового шва крепления настила к вспомогательным балкам
Определяем силу распора, приходящуюся на единицу длины по формуле
;
,
где
коэффициент
надежности по нагрузке;
относительный прогиб настила;
коэффициент Пуассона
(поперечной деформации) материала;
толщина настила
Значения коэффициентов определяем по справочным данным.
Толщина листов
настила
.
Настил привариваем к балкам настила автоматической сваркой под слоем флюса. Для автоматической сварки с учетом стали и климатического района строительства рекомендуется сварочная проволока Св-08А d=2мм.
Определим допустимые сопротивления металла углового шва с учетом коэффициентов, зависящих от условий сварки:
;
Расчет минимально допустимой величины катета углового шва выполняем с учетом минимального значения сопротивления по формуле:
;
Величину катета
принимаем
.
4.2. Расчёт главных балок
Расчётная схема главной балки зависит от принятого типа балочной клетки. Если сил в пролете более пяти, то можно вместо силы F ввести при расчете равномерно распределённую нагрузку q.
Расчётная схема может быть представлена как двухопорная, свободно-закреплённая, нагруженная в местах сопряжения со вспомогательными балками.
Сечение главной балки назначаем двутавровое, симметричное, составное из трех прокатных листов. Соединение поясов со стенкой выполняется при помощи сварки. Подбор сечения производим по Mmax и допускаем только упругую стадию работы материала.
4.2.1 Определение количества силовых участков
- количество силовых
участков.
4.2.2. Определение опорных реакций для вспомогательных балок
Исходя из, возможно, наиболее опасного случая расположения груза на площадке, воспользовавшись данными табл. 5, определим опорные реакции для вспомогательных балок.
Таблица 5
Значения коэффициентов для расчёта опорных реакций
Рис.4 Расчётная схема главной балки, эпюры моментов и перерезывающих сил
4.2.3. Определение суммарного перерезывающего усилия
4.2.4. Определение реакций главной балки
4.2.5. Определение перерезывающей силы на опоре главной балки
4.2.6. Определение перерезывающих усилий на каждом участке
Расчетные поперечные (перерезывающие силы) в характерных сечениях определим по формуле
Таким образом,
максимальная расчетная поперечная
нагрузка
.
4.2.7. Определение изгибающих моментов
Расчетные изгибающие моменты в характерных сечениях, определяются по формуле:
Максимальный
расчетный изгибающий момент
4.2.8. Компоновка сечения. Определение высоты главной балки
Определение размеров сечения главной балки следует начинать с выбора её высоты, являющейся одним из главных размеров её поперечного сечения. Высоту вертикального листа выбирают исходя из условий обеспечения требуемой жёсткости и наименьшего веса. Из этих двух условий, первое является обязательным, т.к. оно определяется требованиями технических условий, а второе – только желательным, поэтому второе решение должно быть подчинено первому.
Условие обеспечения необходимой жёсткости балок вытекает из заданных техническими условиями ограничений по прогибу.
Рис. Поперечное сечение главной балки