1.5. Пример расчета прокатной балки

1.5.1. Материалы для прокатной балки

Согласно табл. 50 [4] ригель многоэтажного промышленного здания относится ко второй группе конструкций. По табл. 53 [4] для конструкций второй группы может быть использована сталь марки С235.

Расчетное сопротивление для первой группы предельных состояний для фасонного проката при толщине полок от 11 до 20 мм R_y = 230 МПа. Модуль упругости для всех строительных сталей одинаковый Е = 2,1 ∙ 10⁵ МПа.

1.5.2 Предварительный подбор сечения прокатной балки

Расчетная схема конструкции – разрезная балка (рис. ), загруженная равномерно распределенной нагрузкой от плит перекрытия.

Расчетный пролет балки при опирании ее на консоли колонн

l_o = l – h_col – с/2 = 7,2 – 0,4 – 0,475/2 = 6,56 м

где l – шаг колонн в поперечном направлении;

h_col – размер поперечного сечения колонн;

0,04 – зазор на свободную укладку ригеля на консоли колонн.

Вычисляем расчетную нагрузку на 1м длины ригеля. Подсчет нагрузок на 1м² перекрытия приведен в табл.1.

Ширина грузовой полосы, с которой нагрузка передается от плит на ригель, равна шагу колонн в продольном направлении здания 5,6 м.

Расчетные нагрузки на ригель для расчета по первой группе предельных состояний (табл.1):

– постоянная нагрузка

q = 4,5 ∙ 5,6 = 25,2 кН/м

– временная нагрузка

ν = 9,0 ∙ 5,6 = 50,4 кН/м

Итого, с учетом коэффициента надежности по назначению здания γ_n = 1,0:

– расчетная нагрузка для расчета по второй группе предельных состояний

q = (25,2 + 50,4) ∙ 1,0 = 75,6 кН/м

Расчетные усилия:

– изгибающий момент для расчетов по первой группе:

кН ∙ м

1.5.2.1. Расчет прочности ригеля.

Требуемый момент сопротивления

где γ_c = 1 – коэффициент условий работы металлических конструкций в промышленных зданиях [4, табл.6].

По сортаменту [1, приложение 10] подбираем требуемый номер двутавра (№55), W_х = 2035 см³ > W_mp = 1768 см³ , момент инерции I_х = 55962 см⁴, масса единицы длины прокатного двутавра – 926 Н/м.