3.2. Главные балки.

3.2.1. Определение расчетного пролета и нагрузок.

Расчетный пролет ' l ' зависит от конструктивного решения опорных частей балок. При опирании балки на стальную колонну сверху, расчетный пролет ' l ' равен расстоянию между осями колонн. В соответствии с заданием принимаем l =14,4м.

Нагрузку на главные балки принимаем как систему сосредоточенных сил от действия второстепенных балок

P=2*k*V, где k=1.05 – коэффициент, учитывающий собственный вес балки

V-реакция второстепенной балки;

P=84.93 *2*1,05=178,353кн

3.2.1. Силовой расчет.

3.2.3. Компоновка сечения и проверка прочности и общей устойчивости.

Главные балки проектируются сварными составного сечения. Тип сечения – симметричный двутавр. Компоновка сечения начинается с назначения высоты балки 'h'.Назначаем сталь С255. В нашем случае высота балки назначается исходя из двух критериев:

1. Из условия экономичности.

2. Из условия жесткости балки.

Исходя из условия минимального расхода стали, высота

балки определяется при h ≤ 1.3м по формуле:

(3.2.2)

где h – высота балки, определяется в первом приближении

как h ≈ 0.1*l=0.1*14.4=1.44;

l – пролет главной балки;

к = 1.15 – для балок переменного сечения;

γс = 1.

При h>1,3м: ,

где=100÷160-гибкость стенки;

,

h  0,1·14,4 = 1,44м = 144см,

tw = [7 + 3·(h,м)] = 7 + 3·1,44 = 11,32мм = 1,132см,

По сортаменту округляем tw до 1.2 см

Из условия обеспечения требуемой жесткости:

,

= 0.8072м = 80.72см.

Из полученных высот hопт, hmin принимаем большую h = hопт = 96,43см =0,9643м, следуя рекомендациям при h<1м – принимаем h кратную 5см, т.е. h = 1м.

Минимально допустимая толщина стенки из условия прочности на срез определяется по формуле:

,

где Rs – расчетное сопротивление стали сдвигу в зависимости от значения Ry по указаниям Rs = 0.58· Ry =0.58·25=14,5 МПа;

hef – расчетная высота стенки в первом приближении принимаем равной

=0.475 см =4,75 мм.

Т.к. tw(min) < 6мм, то, принимаем толщину стенки tw = 6 мм.

Для определения значений bf, tf необходимо найти требуемую площадь пояса Аf по формуле:

,

где Ix – требуемый момент инерции, определяемый по формуле:

,

Iw – момент инерции стенки сечения, определяемый по формуле:

,

385250 см⁴,

= 45633.65см⁴,

получаем:

= 67.92 см².

Ширину пояса выбираем из условия:

= 0.27·100=27 см=270 мм,

Поскольку b_f кратно 20 то его и принимаем =280мм

=2.6 cм =26 мм,

bf и tf назначаем с учетом сортамента на листовую сталь, при этом должно выполняться условие:

.