2. Компоновка элементов балочной клетки.
Основными несущими элементами балочной клетки простого типа являются:
- колонны;
- главные балки (ГБ);
- балки настила (БН);
- настил.
БН с шагом 1 м опираются на ГБ с шагом 5,4 м. Шаг колонн в продольном направлении – 13,8 м, в поперечном направлении – 5,4 м. Сопряжение балок в одном уровне.
По табл. 50* [1] при расчетной температуре -44°С подбираем марку стали: для настила, ГБ, БН и колонн принимаем сталь С345.
3.Расчет балок настила.
3.1. Сбор нагрузок и статический расчет.
БН рассчитывается как частный случай в виде простой однопролетной балки на двух опорах, которыми на расчетной схеме выступают ГБ.
БН воспринимает нагрузки:
- полезная =26 кН/м²;
- собственный вес
настила
;
- собственный вес
балки настила
,
который в первом приближении принимаем
равным 2% от полезной нагрузки:
.
Для определения интенсивности распределенной нагрузки, действующей на БН, все нагрузки приводим к погонным, учитывая, что ширина грузовой площади равна шагу БН: b=1 м.
Нормативное значение нагрузки на БН:
Расчетное значение нагрузки на БН:
где:
=1,2
- коэффициент надежности по нагрузке
по заданию;
=1,05
– коэффициент надежности по нагрузке
для металлических конструкций (п.2.2 [2])
-
№ пп
наименование
qн,кгс/м2
f
qр,кгс/м2
1
постоянные
1.1
настил tн=1,2см
94,2
1,05
99
1.2
балка настила
52
1,05
54,6
2
временная
2.1
полезная
2600
1,2
3120
итого
2746,2
3273,6
М
аксимальный
изгибающий момент:
Максимальная поперечная сила:
3.2. Подбор сечения.
Расчет на прочность разрезных балок сплошного сечения из стали с пределом текучести до 5400 кгс/см², несущих статическую нагрузку, выполняем по формуле 39 [1]:
где:
=1,1
– принятый в первом приближении
коэффициент, учитывающий развитие
пластических деформаций в элементах
конструкций и зависящий от формы сечения
по табл.66 [1];
=32000
кгс/см² - расчетное сопротивление по
пределу текучести для стали С345;
=1 - коэффициент условий работы конструкции по табл. 6* [1].
Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки:
В силу незначительности
возникающих в балке внутренних усилий,
она может быть прокатной. По сортаменту
прокатных профилей ГОСТ26020-83 подбираем
двутавр №20Б1 с моментом сопротивления
W
=194,3
см³ и следующими характеристиками:
h=20 см b=10 см
d=0,56 см t=0,85 см
А=28,49 см²
=1943
см
Собственный вес одного погонного метра двутавра составляет 22,4 кг или 0,224 кН, что меньше принятого в первом приближении, поэтому в пересчете нагрузок с учетом собственного веса нет необходимости.