2.2.3 Расчет вспомогательной балки

Рисунок 6 - Расчетная схема вспомогательной балки

Выбор материала вспомогательной балки.

Согласно Приложению В [2] , балки относятся к Группе 2. По таблице В.1 [2] для конструкций группы 2 принимаем класс стали С 245 по ГОСТ 27772-88, для которой.

При определении нагрузки на вспомогательные балки нагрузка от балок настила добавляется к весу настила и тогда постоянная нагрузка на 1м² площадки будет равна:

– вес квадратного метра стального листа принятого настила;

– принятый шаг балок настила;

– линейная плотность балки настила.

Определение расхода стали на один квадратный метр:

Определение погонной равномерно-распределенной нагрузки.

Нормативная нагрузка:

Расчетная нагрузка:

– технологическая нагрузка на 1поверхности настила балочной клетки;

– принятый шаг вспомогательных балок;

– коэффициент надежности для постоянной нагрузки (вес настила и балок настила);

– коэффициент надежности для временной нагрузки - по заданию;

– коэффициент надежности по ответственности.

Определение максимального изгибающего момента.

Подбор сечения прокатного двутавра с учетом упругопластической работы.

Требуемый момент сопротивления:

– расчетное сопротивление стали;

– коэффициент условий работы балки;

– коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций.

По сортаменту принимаем ближайший больший двутавр: I 40Ш2 по ГОСТ 26020-83

Основные характеристики:

,,,

,,,

Уточнение коэффициента .

Так как коэффициентом c₁ мы задавались, то у подобранного профиля его уточняют в зависимости от отношения площади полки и площади стенки.

Площадь стенки и полки двутавра с параллельными гранями полок определяются:

;r– радиус окружности сопряжения полки и стенки;

По отношению величин A_f/A_w в соответствии с таблицей Е.1 [2] находят фактическую величину c₁ = c_x.

Проверка прочности по нормальным напряжениям.

Проверка выполняется.

Проверка общей устойчивости.

Если сопряжение балок настила и вспомогательных балок выполняется не в одном уровне, т.е. вспомогательные балки имеют свободную (не раскрепленную настилом) длину между балками настила, то необходима проверка условия, при котором обеспечивается ее общая устойчивость.

Напряжения, возникающие в балке от изгиба без учета коэффициента с_х:

следовательно, балка работает упруго и ее устойчивость может быть проверена по условиям таблицы 11 [2] без введения коэффициента δ. (В противном случае необходимо определить его по п. 8.4.6 [2].)

1. Условия, позволяющие воспользоваться таблицей 11 [2]:

- выполняются.

Фактическое отношение свободной длины балки к ее ширине

2. Проверка условия:

=

где: – шаг балок настила;

– ширина сжатого пояса;

– толщина сжатого пояса;

– расстояние (высота) между осями поясных листов;

модуль упругости стали;

– условие выполняется и проверку по формулеможно не выполнять.

Проверка жесткости (предельных деформаций) балки.

Деформации балки не превышают предельных величин.

Определение расхода стали на один квадратный метр.

– вес квадратного метра стального листа принятого настила;

– вес балки настила;

– принятый шаг вспомогательных балок;

– линейная плотность.

Рисунок 7 – Ячейка балочной клетки усложненного типа

3. Сравнение вариантов компоновки балочной клетки

Сравнение вариантов балочной клетки нормального типа (1 вариант) и усложненного типа (2 вариант) представлено в таблице 1.

Таблица 1 – Сравнение вариантов балочной клетки

№	Расход стали на настил			Кол-во типоразмеров на ячейку	Кол-во монтажных единиц
	кг/м2	кг на ячейку	в %
1	124,41	7868,93	100	1	11
2	140,17	8865,75	111	2	22

Для дальнейшей разработки принимаем 1 вариант, для которого расход стали, количество монтажных единиц и типоразмеров меньше, что, в конечном итоге, даст меньшую стоимость конструкций, установленных в проектное положение.