2.4.2. Балочная клетка усложненного типа

Шаг балок настила 1м, шаг вспомогательных балок 3м.

Подбираем сечение балки настила

Равномерно распределенная по длине нагрузка, действующая на балку настила:

Усилия, действующие в балке настила, при пролете балки равном l:

• Нормативный изгибающий момент

• Расчетный изгибающий момент

• Расчетная поперечная сила

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки при упругой работе:

Требуемый момент инерции:

По сортаменту принимаем 12Б1:

Усилия,уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки:

Нормативный

Расчетные

Нормативные напряжения:

26.14<34.5

Относительный прогиб:

Жесткость балки настила обеспечена.

Касательные напряжения:

Подбираем сечение вспомогательных балок

Нагрузку, действующую на балку настила, считаем как равномерно распределенную:

Равномерно распределенная по длине нагрузка, действующая на вспомогательную балку:

Усилия, действующие в балке настила, при пролете балки равном l:

• Нормативный изгибающий момент

• Расчетный изгибающий момент

• Расчетная поперечная сила

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки при упругой работе:

Требуемый момент инерции:

По сортаменту принимаем 60Б1:

Усилия ,уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки:

Нормативный

Расчетные

Нормативные напряжения:

18.12<34.5

Относительный прогиб:

Жесткость балки настила обеспечена.

Касательные напряжения:

42.52+9.53=52.05 кг.

2.5. Сравнение вариантов балочной клетки. Выбор оптимального варианта

Наименование элементов	Первый вариант			Второй вариант
	Расход стали,	Количество балок		Расход стали,	Количество балок
		Типоразмеров	Штук		Типоразмеров	Штук
Балки настила	64	1	16	42,52	1	65
Вспомог. балки				9,53	1	6
Итого:	64		16	52.05		71

По результатам сравнения вариантов для дальнейшей разработки принимаем второй вариант.

3. РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ БАЛКИ

3.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок

Расчетной схемой главной балки является однопролетная балка, загруженная равномерно распределенной полезной нагрузкой и нагрузкой от собственного веса балок настила и настила.

Нормативная величина равномерно распределенной нагрузки:

3.2. Определение усилий

Максимальная величина изгибающего момента, действующего в середине пролета главной балки:

Поперечная сила:

3.3. Компоновка сечения главной балки

Для определения высоты главной балки вычисляется требуемый момент сопротивления:

Минимальная высота балки, определенная из условия обеспечения требуемой жесткости:

Ориентировочная толщина стенки балки:

Принимаем толщину стенки балки 12 мм. Оптимальная высота балки, обеспечивающая ее минимальный вес:

,

При этом высота балки не может быть больше необходимого ограничения габарита:

Т.к. , в этом случаеопределение h_ носит итерационный характер: принимаем пониженное на 15 % расчетное сопротивление, R_y=29,33 переопределяем по формулам h_opt и h_min

в этом случае =152.09 =153 см

Принятая толщина стенки проверяется на срез:

Определяем условную гибкость стенки:

Требуемая площадь сечения пояса:

Ширину пояса принимаем

Принимаем ширину пояса 39 см

Толщина пояса ,

Принимает толщину пояса 2cм, учитывая что

(2 см<3.6 см)

Для обеспечения устойчивости сжатого свеса пояса необходимо, чтобы соблюдалось условие:

- это ширина свеса сжатого пояса

9.75 <13.10 – устойчивость сжатого свеса пояса обеспечена