2. Расчет главной балки.

Отметка верха настила: 12,5 м;

Отметка габарита под площадку: 9,7 м;

Коэффициент, учитывающий собственную массу балки:  = 1,03;

Временная нагрузка на настил:p ^н = 28 кН/м²;

Коэффициент надежности по нагрузке: _f.р.=1,2;

Коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса конструкций: _f.g.=1,05;

Коэффициент условия работы:  _с = 1,1;

Материал настила – Сталь С275.

Расчетное сопротивление стали по пределу текучести: R_y=26 кН/см²;

Пролет главной балки: l=16 м,

Шаг главных балок В = 5,8 м;

2.1 Сбор нагрузок.

Распределенная нагрузка на балку:

q^н = (р^н + g^н_р + q^н₁ + q^н₂) · В = (28+0,78+0,456) · 5,8 = 169,6 кН/м;

q₁ = (р^н ·_f.р. + (g^н_р + q^н₁ + q^н₂) · _f.g) ·В = (28 · 1,2 +(0,78 + 0,456) ·1,05) ·5,8 = 202,4,4 кН/м

2.2 Определение расчетных усилий в сечениях балки.

Изгибающий момент:

М^н _мах == 5427,2 кН·м;

М_мах = = 6476,8 кН·м;

Опорная реакция:

Q_мах = = 1667,8 кН;

2.3 Назначение высоты сечения балки.

Требуемый момент сопротивления:

W = = 22646 cм³;

Нормальные напряжения:

= = 23,97 кН/см³;

Минимальная высота балки:

h _min = = 153 cм;

Ориентировочная толщина стенки:

t_w ==11,59 мм;

Принимаем t_w = 12 мм.

Оптимальная высота балки: Рис.2.1 Схема поэтажного сопряжения

h _opt = = = 138 см;

Высота балки из условия габарита: h = 1250-970-1-30 =249 см;

Где 1250см – отметка верха настила; 970 см –отметка габарита под площадкой;

30 см ; 1 см- соответственно высота балок настила и толщина настила;

h _min не значительно превышает h _opt (не более чем на 150мм):

h _min - h _opt = 153-138=15 см

Т.к при поэтажной схеме сопряжения балок высота балки из условия габарита удовлетворяет минимальному значению высоты по расчету, то принимаем поэтажное сопряжение балок.

Назначаем высоту стенки h_w= 1500 мм.

2.4. Назначение размеров сечения стенки.

Толщина стенки из условия среза:

t_w = = 1,0 см;

Для обеспечения местной устойчивости стенки без дополнительного укрепления ее продольным ребром толщина стенки должна быть:

t_w=0,96 см;

Окончательно назначаем сечение стенки 1500 х 10 мм.

2.5. Определение размеров сечения поясов.

Задавшись толщиной пояса t_f = 2,8 мм, Вычисляем момент инерции сечения балки:

J== 1761858,8cм⁴;

Момент инерции стенки:

J_w == 281250cм⁴;

Требуемые момент инерции и площадь сечения поясов:

J_f = J – J _w = 1761858,8 – 281250 = 1480608 cм⁴;

A_f = = = 126,9 см²;

Учитывая , что b_f = h = ( 500…300 ) мм ,

b_f= = 28,4t_f, назначаем сечение пояса 480х2,8 мм

с А_f = 134,4 см²;

Проверяем прочность назначенного сечения.

Момент инерции сечения:

J_x = = 1850224,8 см⁴;

Наибольшее нормальное напряжение:

При этом перенапряжение не допускается, а недонапряжение должно составлять не более 5%.

;

Недонапряжение составляет:

.

Рис. 2.2. Поперечное сечение главной балки