2.2. Второй вариант – усложнённый тип балочной клетки

Расчёт балки настила.

Принимаем тот же настил и тот же шаг балок настила, что и в нормальном типе балочной клетки. Однако, ввиду некратностипролёту вспомогательной балки, уточняем шаг балок настила.

Число шагов балки настила

принимаем 6 балок, тогда

шаг настила

Шаг вспомогательной балки принимаю конструктивно

Нагрузки на балку настила

,

где - шагу вспомогательных балок, который берётся в пределахи должен быть кратен пролёту главной балки. Принимаем

_{По сортаменту принимаем} по

I №12

Проверяем прогиб

проверка сходиться.

Расчёт вспомогательной балки

Определяем нормативные и расчётные погонные нагрузки

Принимаем по сортаменту

№40

Прогиб проверяем:

1,86<2,4 см

проверка сходиться!

Расход материала в кг:

настил -

балки настила -

вспомогательные балки -

Т.к. расход материала по второму варианту (усложнённый тип балочной клетки) больше, чем по первому (нормальный тип балочной клетки), т.е.за оптимальный вариант принимаем нормальный тип балочной клетки.

3. Расчёт и конструирование главной балки.

Материал главной балки С375 с расчётным сопротивлением для листового проката толщиной до -

3.1. Расчётная схема, усилия,

Погонные нормативная и расчётная нагрузки

Расчётное усилие

Требуемый момент сопротивления

,

где - задаёмся,- расчётное сопротивление для стали С375 как для листового проката с толщиной поясных листов до.

3.2. Определение высоты главной балки.

Наибольшая возможная высота главной балки - при этажном сопряжении балок настила:

При сопряжении балок в один уровень

Задаёмся гибкостью стенки , тогда

т.к >, тогда=L/14=14/15=0,93 см.

Принимаем сопряжение балок настила.

3.3. Подбор сечения главной балки.

Назначение толщины стенки:

- из условия прочности на срез в опорном сечении

,

где кН/cм²

см

-из условия местной устойчивости без продольных рёбер жёсткости

-из опыта проектирования

Согласно сортамента на листовую сталь принимаем .

Определение размеров поясных листов.

Ширина полки , согласно сортамента на листовую сталь принимаем

Толщина полки - .

Требуемая площадь поясов - .

,

где

Толщина пояса

.

Согласно сортамента на листовую сталь принимаем .

Проверка на местную устойчивость сжатого пояса

Геометрические характеристики сечения:

По таблице 3 уточняем коэффициент учёта пластических деформаций , получаем

Проверка прочности

3.4. Изменение сечения главной балки.

Изменение сечения главной балки предусматриваем за счёт уменьшения ширин, поясных листов на расстоянии от опоры

Расчётные усилия в изменённом сечении

М₁=154,21*2,3/2(14-2,3)=2074,89

Подбираем сечения, исходя из прочности стыкового шва нижнего пояса.

Условие прочности

,

гдекН/см²

Находим требуемый момент сопротивления

Для выполнения стыка принята полуавтоматическая сварка без физического контроля качества шва

Площадь изменённого пояса

Ширина изменённого пояса

_{Согласно сортамента} принимаем из широкополочной универсальной стали _{, размеры нового пояса – 200х18 мм.}

Геометрические характеристики изменённого сечения.

Проверка прочности:

а) по максимальным растягивающим напряжениям в точке «А» (по стыковому шву)

кН/см²

Недонапряжение

б) по приведённым напряжениям на грани стенки – точка «Б»

/см²

в) на срез по максимальным касательным напряжениям в точке «В»

/см²