Лекции и пособия / практическая работа №6 конст

Практическая работа №6

Тема: Расчет стальной балки.

Цель работы: Научится подбирать сечение балки из прокатного двутавра и проверить жесткость.

Ход работы: Вариант №20

Рассчитать балку перекрытия, выполненную из прокатного двутавра. Балка опирается на пилястру и стальную колонну. Нагрузку на балку собираем с грузовой площади длинной l_гр=6,0 м. Нагрузка на 1 м² перекрытия ; . Собственный вес погонного метра балки ориентировочно принимаем ; ; ; Коэффициент надежности по ответственности ;

Схема опирания балки на пилястру и стальную колонну: l_d – расчетная длинна балки (Расстояние от центра площадки опирания балки на левой опоре до центра площадки опирания на правой опоре)

Решение:

1. Определяем нагрузки, действующие на погонный метр балки:

   1. Нормативная нагрузка.

   2. Нормативная длительная нагрузка. Полное значение временной нагрузки на перекрытие общежитий Р_n=1.5 kПа; Пониженное значение является временной длительной нагрузкой ;

   3. Расчетная нагрузка:

   4. Расчетная нагрузка с учетом коэффициента надежности по ответственности: ;

2. Принимаем предварительно размеры опорной пластины и опорного ребра балки и определяем ее расчетную длину:

3. Устанавливаем схему и определяем максимальную поперечную силу и максимальный момент:

4. По табл. 50* СНиП II-23-81^* определяем группу конструкций , к которой принадлежит балка, и задаемся сталью: группа конструкций -2; принимаем из допустимых к применению сталей С345. Расчетное сопротивление стали по пределу текучести ( с учетом, что балка выполняется из фасонного проката и приняв предварительную толщину проката до 20 мм) . Коэффициент условия работы в соответствии с п.1 табл.

5. Определяем требуемый момент сопротивления балки :

6. По сортаменту принимаем 35Б1 который имеет момент сопротивления близкий к требуемому. Выписываем характеристики двутавра: Толщина стенки t = 8.5 мм; Высота h = 346 мм; Ширина b = 155 мм; Масса 1 м длины 38,9 кг/м, что близко к первоначально принятой, оставляем нагрузки без изменений.

7. Проверяем прочность на действие касательных напряжений: Прочность обеспечена. Так как на верхний пояс опираются железобетонные плиты, которые удерживают балку от потери устойчивости, расчет общей потери устойчивости не производим, также отсутствуют сосредоточенные силы, следовательно, проводить проверку местных напряжений не надо.

8. Проверяем жесткость балки:

• Предельный прогиб по эстетико-психологическим требованиям определяется в зависимости от длинны элемента по интерполяции. Предельный прогиб для балки длинной 4,5 м находится между значениями прогибов для балок длинной 3 и 6 м и равен:

• Предельный прогиб в соответствии с конструктивными требованиями:

Модуль упругости стали Е=2,06*10⁵ МПа = 2,06*10⁴ kH/см²;

Значение прогиба в соответствии с эстетико-психологическим требованиями определяется от действия нормативной длительной нагрузки :

Прогиб по конструктивным требованиям определяется от всей нормативной нагрузки

Прогиб балки по эстетико-психологическим и конструктивным требованиям находится в пределах норм. Прогибы по техническим требованиям не рассматриваются, так как по перекрытию нет движения технологического транспорта.

Вывод: Окончательно принимаем для изготовления балки двутавр 35Б1 отвечающий требованиям прочности и жесткости.