1.4 Сравнение вариантов

Элемент	I вариант нормальный тип	II вариант нормальный тип	III вариант усложненный тип
	Расход стали, кН/м2	Расход стали, кН/м2	Расход стали, кН/м2
Настил
Балки настила
Второстепенная балка	–	–
Итого:	0,908	1,045	1,127

Для окончательного расчета принимаем вариант №I.

2. Расчет сборной главной балки

Расчет сварной главной балки зависит от нагрузок, действующих на балку.

1. Определение нормативных и расчетных нагрузок, действующих на главную балку

Нормативная нагрузка на главную балку равна:

, где

– нормативная временная нагрузка;

– постоянная нагрузка на главную балку с учетом ее собственного веса.

;

;

;

;

Расчетная нагрузка на единицу длины балки:

, где

γ_f=1,05 — коэффициент надежности по нагрузке для стали

γ_fp=1,2 — коэффициент надежности по нагрузке

.

2. Определение расчетных усилий в главной балке

Рисунок 8 — Расчетная схема главной балки

, где

R_y=26кН/см² — расчетное сопротивление стали; для стали С285 R_y=26кН/см²;

.

3. Определение высоты главной балки и геометрических размеров сечения

Высоту балки принимаем по трем условиям:

1. По наименьшему расходу стали

2. По требуемой жесткости

3. По строительной высоте перекрытия

Из условий наименьшего расхода стали определяем оптимальную высоту балки:

где

— коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки; – для сварных балок;

– толщина стенки балки;

, где

– высота балки, условно принимаемая в зависимости от пролета;

Принимаем толщину стенки, равную .

Из условия жесткости определяем минимальную высоту сечения:

, где

;

Высота балки ограничивается строительной высотой перекрытия.

;

Принимаем

Рисунок 9 — Подбор сечения балки

4. Определение толщины стенки

Толщину стенки определяют из двух условий:

1. прочности стенки на срез

2. местной устойчивости стенки

Требуемая толщина из условий прочности стенки на срез:

,

где – расчетное сопротивление материала стенки срезу;

– высота стенки, см.

Для обеспечения местной устойчивости стенки без укрепления продольным ребром жесткости в балках высотой до 2 м должно соблюдаться соотношение:

.

Толщина стенки должна соответствовать ГОСТам на толстолистовую и универсальную прокатную сталь.

Принимаем .

5. Определение размеров поясных листов

Требуемая площадь сечения пояса:

где – требуемый момент сопротивления;

– высота стенки, см;

– толщина стенки, см.

При назначении размеров поясов должны быть выполнены следующие условия. Во избежание усадочных напряжений при сварке рекомендуется выдерживать соотношение

Минимальную ширину поясного листа задают из условия общей устойчивости балки , .

По технологическим соображениям (для удобства автоматической сварки) ширина поясного листа должна быть не менее 180 мм. Толщину поясного листа обычно задают в пределах 8÷40 мм (но не менее толщины стенки) с градацией по ГОСТ 82-70^*.

Принимаем