1.2. Расчет балки настила

где - расчетное сопротивление материала балок настила и вспомогательных балок, кН/см²;

В – шаг главных балок в балочной клетке рабочей площадки, м.

С целью типизации конструкций шаг вспомогательных балок увязан с длиной главной балки L=, уложен дываться на ней целым числом раз.

Окончательно шаг вспомогательных балок принят

Количество вспомогательных балок

Балки настила опираются на вспомогательные как правило шарнирно, поэтому их расчетная схема представляется однопролетной балкой с равномерно распределенной по всей ее длине нагрузкой (рис. 2).

Рис. 2. Расчетная схема балки настила

Нормативная нагрузка на балку, кН/м.,

,

где - коэффициент, учитывающий нагрузку от собственного веса балки настила,, ℓ_n – пролет настила в м .

Расчетная нагрузка на балку, кН/м,

где - коэффициент надежности по полезной нагрузке

- коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса стальных конструкций, он принят равным 1,05.

Для подбора сечения балки необходимы усилия:

- максимальный расчетный изгибающий момент, кН∙м, ;

- максимальный нормативный изгибающий момент, кН∙м, ;

- максимальное расчетное перерезывающее усилие (опорная реакция балки), кН, .

Минимальный из условия прочности момент сопротивления сечения балки настила:

,

R_y – расчетное сопротивление материала балки, кН/см²;

- коэффициент условия работы балки. В курсовом проекте принят равным 1.

Минимальный из условия жесткости момент инерции сечения балки:

По требуемым величинам ииз сортамента на прокатные двутавры по ГОСТ 26020-83 выбран двутавр нормальный №12 Б1 с характеристиками:

1.3. Расчет вспомогательной балки

Вспомогательные балки, как и балки настила, опираются шарнирно на главные балки. При этом их пролет принят равным шагу главных балок, т. е. , а расчетная схема – аналогична расчетной схеме балки настила (см. рис. 2).

Нормативная нагрузка на балку, кН/м,

где - расход стали, кг/м², от балок настила ;

- погонная масса принятой балки настила определена по сортаменту, кг/м .

- коэффициент, учитывающий нагрузку от собственного веса вспомогательной балки, .

Расчетная нагрузка на балку, кН/м,

.

Максимальные усилия в балке:

;

;

.

При этажном опирании балок настила на вспомогательные балки, к последним в местах опирания балок настила прикладываются сосредоточенные (местные или локальные) усилия

.

Требуемый момент сопротивления:

.

Требуемый момент инерции:

По сортаменту СТО АСЧМ 20-93 прокатных двутавров выбран двутавр нормальный (Б) №40 Б1 с характеристиками:

2. Расчет сварной главной балки

2.1. Расчетная схема. Нагрузки. Усилия

В принятой схеме балочной клетки на промежуточную главную балку с шагом ℓ_bn (рис. 3) опираются (с двух сторон) вспомогательные балки.Так как на лавную балку второстепенные балки опираются в 4 точках,то сосредоточенную нагрузку на нее можно заменять равномерно распределенной.

Нормативная нагрузка:

Расчетная нагрузка:

где В – шаг главных балок, м;

- коэффициент, учитывающий нагрузку от собственного веса главной балки, приблизительно равный 1,05;

- расход стали, кг/м², от вспомогательных балок

Главные балки в курсовом проекте приняты разрезными с опиранием на колонны сверху, т.е. шарнирно. За расчетный пролет главной балки принято расстояние между осями колонн, т. е. .

Максимальные усилия в балке:

;

;

;

.

Рис. 3. Расчетная схема главной балки

Коэффициенты, используемые при вычислениях минимальной высоты главной балки при числе точек опирания вспомогательных балок n=3:

=0,196, =1,043, изгибающий момент в главной балке=5,4 и оптимальное расстояния от края балки до мест изменения ее сечения=0,250.