3. Расчёт балок настила и вспомогательных балок

3.1. Расчёт балок настила для балочной клетки простого типа

Определим погонную нормативную нагрузку на БН:

Расчетная погонная нагрузка на БН: (

Определяем изгибающий момент:

Определим требуемый момент сопротивления:

По СНиП ІІ-23-81* =2450кг/см² (по табл. 51*), =1 (по табл. 6*)

По сортаменту металлопроката по ГОСТ 8239-72 подбираем двутавр №27

=371см

Проверим прочность подобранного двутавра:

(С₁ – определяется по СНиП ІІ-23-81* табл.66) С₁ =1,0511 ()

2268 < 2450

Проверим жесткость балки:

2,449 < 3

3.2. Расчет бн и вб для усложненного типа балочной клетки

а) Определим погоннуюнормативную нагрузку на БН:

Расчетная погонная нагрузка на БН: (

Определяем изгибающий момент:

Определяем требуемый момент сопротивления:

По сортаменту металлопроката по ГОСТ 8239-72 подбираем двутавр №18

=143см

Проверим прочность подобранного двутавра:

(С1 – определяется по СНиП ІІ-23-81* табл.66) С₁ =1,0475 ()

2009,03 < 2450

Проверяем жесткость балки:

1,101 < 2,44

б) Погонная нормативная нагрузка на ВБ: (g_п(№18)=18,4кг/м)

Расчетная погонная нагрузка на ВБ: (

Определяем изгибающий момент:

Определяем требуемый момент сопротивления:

По сортаменту металлопроката по ГОСТ 8239-72 подбираем двутавр №45

=1220см

Проверим прочность подобранного двутавра:

(С₁ – определяется по СНиП ІІ-23-81* табл.66) С₁ =1,063 ()

2410,345 < 2450

Проверим жесткость балки:

1,582 < 3

Подсчитаем расход стали для 1-го случая: g(№27)=31,5кг/м

Подсчитаем расход стали для 2-го случая: g(№45)=65,2кг/м

№ варианта	Расход стали на 1м2 перекрытия, кг	Количество типоразмеров балок на ячейку	Количество монтажных единиц на ячейку
1	74,7	1	14
2	93,33	2	28

Анализируя эту таблицу, выбираем нормальный тип балочной клетки, так как он наиболее экономичный.

4. Расчет главной балки

4.1. Определение нагрузок и расчетных усилий

В балочной клетке применяются сварные главные балки составного сечения.

Нормативная погонная нагрузка на балку:

Расчетная погонная нагрузка на балку:

Расчетный изгибающий момент в середине балки:

Расчетная поперечная сила на опоре:

4.2. Подбор сечения составной сварной балки

Определим требуемый момент сопротивления:

Предварительно зададимся толщиной стенки составной балки:

, где h=L/10=1400мм

Определим оптимальную высоту балки:

Определим минимальную высоту балки:

Назначим высоту балки h=120см

Окончательно установим толщину стенки из следующих условий:

1) Из условия определения рациональной толщины стенки:

2) Из условия работы стенки на срез: (- определяется по СНиП ІІ-23-81* табл.1*)

=0,58=1421кг/см

3. Из условия местной устойчивости без постановки продольных рёбер жесткости:

Принимаем толщину стенки в соответствии с ГОСТ 82-70*: t_w=11мм

Определим горизонтальные размеры поясных листов.

Определим требуемый момент инерции балки:

t_f=25мм=2,5см h_w=h – 2* t_f =115см

Момент инерции стенки:

h_z=117,5см

Момент инерции, приходящийся на поясные листы:

Требуемая площадь поперечного сечения:

Находим требуемое значение ширины пояса балки:

см

Определим ширину пояса в соответствии с сортаментом на листовой прокат, а также учитывая следующие требования: (предварительно приняв b=34см):

1)

6,58 < 15,186

2) Для снижения остаточных сварочных напряжений должно выполняться 2,5=2.3 *1,1

3) Для обеспечения общей устойчивости балки ширину поясов надо выбирать в пределах ()

Учитывая эти условия, и в соответствии ГОСТ 82-70* принимаем b=340мм=34см

Подобранное сечение проверим на прочность.

Найдем фактический момент инерции:

Момент сопротивления:

Проверим прочность в среднем сечении балки:

2428,2 < 2450