- •Прокатные балки.
- •Подбор сечения.
- •Проверка назначенного сечения.
- •Первая группа предельных состояний (проверка на прочность и устойчивость).
- •Пример №1.
- •I Определение геометрических параметров (схема расположения балок, их пролет и шаг, значение грузовой полосы).
- •II Сбор нагрузок (определение силовых параметров).
- •Определение нагрузок, действующих на 1м2 перекрытия.
- •V Проверка принятого сечения (с учетом собственного веса балки и уточненного значения Ry). Уточняем значение максимального изгибающего момента от действия нормативных нагрузок.
- •Уточняем значение максимального изгибающего момента от действия расчетных нагрузок.
- •Уточняем значение максимальной поперечной силы от действия расчетных нагрузок.
- •Уточняем значение расчетного сопротивления стали (по марке стали и толщине полки принятого двутавра).
- •Выполняем проверки принятого сечения по I группе предельных состояний.
- •Проверка на прочность (в точках, где развиваются максимальные нормальные напряжения)
V Проверка принятого сечения (с учетом собственного веса балки и уточненного значения Ry). Уточняем значение максимального изгибающего момента от действия нормативных нагрузок.
где |
|
- |
линейная плотность балки (масса одного погонного метра), |
|
|
- |
ускорение свободного падения, |
|
|
- |
переводной коэффициент (из Н в кН), |
|
n = 0,95 |
- |
коэффициент надежности по назначению, |
|
|
- |
нормативная погонная нагрузка, определенная без учета собственного веса балки. |
Уточняем значение максимального изгибающего момента от действия расчетных нагрузок.
Уточняем значение максимальной поперечной силы от действия расчетных нагрузок.
где |
|
- |
линейная плотность балки (масса одного погонного метра), |
|
|
- |
ускорение свободного падения, |
|
|
- |
переводной коэффициент (из Н в кН), |
|
n = 0,95 |
- |
коэффициент надежности по назначению, |
|
f = 1,05 |
- |
коэффициент надежности по материалу (для стали), |
|
|
- |
расчетная погонная нагрузка, определенная без учета собственного веса балки.
|
Уточняем значение расчетного сопротивления стали (по марке стали и толщине полки принятого двутавра).
Зная марку стали (С245) и толщину полки (tп.fact = 1,23 см), определяем по табл. 51* СНиП II-23-81*, значение расчетного сопротивления стали Ry = 240 МПа = 24 кН/см2. Данное значение выбиралось для фасонного проката (т.к. двутавр прокатной) и для толщины, лежащей в пределах от 2 до 20 мм (т.к. tп.fact = 12,3 мм). В случае, если толщина полки оказалась больше 20 мм (что бывает крайне редко), для дальнейших расчетов мы приняли бы Ry = 230 МПа = 23 кН/см2.
Выполняем проверки принятого сечения по I группе предельных состояний.
Проверка на прочность (в точках, где развиваются максимальные нормальные напряжения)
В нашем случае нормальные напряжения будут иметь максимальные значения в точках А и А’, т.е. в зоне действия максимального изгибающего момента (середина пролета, крайние волокна нижнего и верхнего пояса балки), причем в точке А’ будут возникать максимальные растягивающие, а в точке А – максимальные сжимающие напряжения.
Проверку будем проводить по формуле 28 СНиП II-23-81*, предварительно задавшись коэффициентом условий работы с = 1 (примечание 4, табл. 6*, СНиП II-23-81*):
Условие выполняется. Прочность балки обеспечена.
Проверка на прочность (в точках, где развиваются максимальные касательные напряжения)
В данном случае касательные напряжения будут иметь максимальные значения в точках В и В’, т.е. в зоне действия максимальной поперечной силы (опорные участки балки).
Проверку будем проводить по формуле 29 СНиП II-23-81*, предварительно задавшись коэффициентом условий работы с = 1 (примечание 4, табл. 6*, СНиП II-23-81*):
;
Условие выполняется. Прочность балки обеспечена.
Проверка стенки на местные напряжения
(в местах приложения локальной нагрузки, а также в опорных сечениях)
Нагрузка от перекрытия передается на балку равномерно по всей ее длине, сосредоточенные силы (локальные нагрузки) отсутствуют. Опорные сечения балки укреплены ребрами, следовательно, необходимости в проверке на местные напряжения нет.
Проверка балки на общую устойчивость
Нагрузка на балку передается через сплошной жесткий настил (монолитная плита перекрытия), непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный, а значит, в соответствии с п.5.16*, СНиП II-23-81*, необходимость в проверке общей устойчивости балки отсутствует.
Выполняем проверку принятого сечения по II группе предельных состояний.
Проверка жесткости балки.
Условие выполняется. Жесткость балки обеспечена.
Вывод.
Все проверки выполняются, прочность и жесткость принятой балки достаточны для обеспечения ее нормальной работы под действующими нагрузками. Окончательно принимаем 36/ГОСТ 8239-89.
