5. 3.3. Проверка сечения по касательным напряжениям.

Значения касательных напряжений в сечениях изгибаемых элементов должны удовлетворять условию п.5.12 [1]:

или

где:

Q=67,9 кН – максимальная поперечная сила;

I/S=h=18,3 см – высота сечения стенки балки на опоре;

t=d=0,56 см – толщина стенки балки на опоре;

=0,58 =1856 кгс/см² - расчетное сопротивление стали по сдвигу по табл.1* [1].

- условие выполнено, т.е. опорные сечения БН удовлетворяют условиям прочности по касательным напряжениям.

7. 3.4. Проверка прогиба.

Произведем расчет по II группе предельных состояний, который для изгибаемых элементов состоит в определении вертикального относительного прогиба элемента и сравнении его с предельно допустимым.

Относительный прогиб однопролетной балки под равномерно распределенной нагрузкой определяем по формуле 7.18а [2]:

где:

l =540 см– пролет БН;

=1943 см - момент инерции сечения БН.

Вертикальный относительный прогиб элементов не должен превышать допустимого прогиба для балок рабочих площадок производственных зданий при отсутствии крановых путей по табл.40* [1]: [f/l]=1/250.

- условие не выполнено.

Для балок настила принимаем двутавр №26Б1.

- условие не выполнено.

Для балок настила принимаем двутавр №30Б2.

- условие выполнено, т.е. сечение БН удовлетворяет требованиям жесткости.

Принимаем двутавр №30Б2 с моментом сопротивления W =487,8 см³ и следующими характеристиками:

h=29,9 см b=14,0 см

d=0,6 см t=1 см

А=46,67 см² =7293 см

Р=36,6кг/м

3. Конструирование и расчет главной балки.

4.1. Сбор нагрузок и статический расчет.

Б алки настила опираются на главные балки (ГБ) равномерно с шагом 1 м. пролет ГБ составляет 13,8 м. Значит, сосредоточенные силы от БН можно представить в виде равномерно распределенной нагрузки, т.к. их число больше трех. Ширина грузовой площади равна шагу колонн в поперечном направлении – b=5,4 м. ГБ воспринимает нагрузки:

- полезная =26 кН/м²;

- собственный вес настила ;

- собственный вес балок настила =0,37 кН/м;

- собственный вес главной балки , который принимается равным 2кН/м.

Нормативное значение нагрузки на ГБ (погонная нагрузка):

,

Где 1м– шаг БН;

Расчетное значение нагрузки на ГБ:

Максимальный изгибающий момент:

Максимальная поперечная сила:

4.2. Компоновка составного сечения.

Главная балка проектируется составной вследствие значительности возникающих в ней усилий. Сечение выполняется сварным из трех листов стали. Для ГБ принимаем сталь С345 с расчетным сопротивлением для листовой стали толщиной до 20 мм.

4.2.1. Определение размеров стенки.

Минимальный требуемый момент сопротивления сечения ГБ в соответствии с п.5.12 [1] из условия прочности:

,

где: М – максимальный изгибающий момент,

=1,1 – коэффициент условий работы для сварных сплошных балок;

Минимальный требуемый момент инерции сечения из условия жесткости ГБ в соответствии с требованием обеспечения допустимого прогиба балки, который для главных балок рабочих площадок при отсутствии крановых путей составляет [f/l]=1/400:

Минимальная высота стенки ГБ из условия жесткости:

Оптимальная высота стенки ГБ с учетом гибкости:

где: k =1,15– коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки, для сварных балок;

- гибкость стенки, которую принимаем ориентировочно равной 150;

Оптимальная высота стенки ГБ без учета гибкости:

где: - толщина стенки, которую примем ориентировочно равной 1см;

С учетом действующего сортамента листовой стали принимаем следующее значение высоты стенки: =150 см.

Минимальная толщина стенки ГБ из условия ее работы на касательные напряжения (при опирании разрезной сварной балки с помощью опорного ребра): ,

где - расчетное сопротивление сдвигу.

Толщина стенки: .

Принимаем толщину стенки равной 10 мм.