2.3. Розрахунок допоміжної балки

Допоміжна балка однопролітна шарнірно-оперта, завантажена рівномірно розподіленим навантаженням (якщо зосереджених сил більше ніж 4 (більше 5 кроків балок настилу)).

Погонне навантаження на допоміжну балку знаходиться за вантажною площею, з урахуванням тимчасового навантаження від власної ваги металоконструкцій майданчика, яка може бути прийнятою за даними ПЕОМ:

q = 58кН/м

6,8м

M

Q

Рис. 2.5. Розрахункова схема допоміжної балки

кг/м² ≈ 1,03 кН/м² (за розрахунком ПЕОМ). Якщо крок балок м, погонне навантаження буде дорівнювати

Знаходимо внутрішні зусилля у балці

Згідно з результатами розрахунку на ПЕОМ, допоміжна балка прийнята з двотавра №50Б1. Із сортаменту необхідні характеристики: см³; І _х= 37670 см⁴; А = 91,8 см²; см; см; см.

При товщині полички мм < 20 мм розрахунковий опір згину кН/см²,т.51 [1], а розрахунковий опір зсуву кН/см².

Розрахунок виконуємо з урахуванням пластичних деформацій сталі. Відношення площі полички двотавра до площі його стінки буде дорівнювати

За графіком (рис.2.4) знаходимо С = 1,11. Оскільки у середині прольоту балки немає зони чистого згину, то С = С₁.

Виконуємо перевірку нормальних напружень і визначаємо відсоток недонапруження

Виконуємо перевірку жорсткості й знаходимо надлишок жорсткості

Оскільки запас жорсткості невеликий, то спробу зменшити переріз балки робити не потрібно.

Перевіряємо дотичні напруження

Визначаємо необхідність перевірки загальної стійкості:

Визначаємо фактичне відношення за таблицею 8 [1]

де l_ef = 62 см – крок балок настилу (відстань між точками розкріплення із площини балки по довжині),

b = 20 см – ширина полиці стиснутого пояса двотавра,

t = 1.22 см – товщина полиці стиснутого пояса двотавра,

h = h_I - t = 49.56 – 1.22 =48.34 см – відстань між осями поясних листів двотавра.

Висновок: перевірка загальної стійкості не потрібна.

2.4. Розрахунок балки настилу за нормальним типом розкладання

(згідно із завданням)

Розглянемо розрахунок ПЕОМ . Результати розрахунку на ПЕОМ для цих вихідних даних показали, що мінімальна вартість із масою сталі конструкцій, що дорівнює 118,1 кг/м², забезпечує варіант 5, який має 33 кроки балок настилу № І. 35Б1, настил товщиною 5 мм.

560

Рис. 2.6. Схема розкладання балок

Варіант вибирається за мінімальною вартістю одного метра квадратного перекриття, а якщо однакова вартість, то за мінімумом маси.

Крок балок настилу дорівнює: мм, крайні кроки а₁ = (16000 – 480^.(33-2))/2 = 560 мм. Розрахунок настилу виконуємо відповідно до пункту 2.1.

Погонне навантаження на балку настилу знаходиться за вантажною площею з урахуванням тимчасового навантаження від власної ваги металоконструкцій майданчика, котре може бути прийнятим за даними ПЕОМ: кг/м² = 1,181 кН/м²; [2]. Якщо крок балок м, погонне навантаження буде дорівнювати

Рис. 2.7. Розрахункова схема балки настилу

Знаходимо внутрішні зусилля у балці

Згідно з результатами розрахунку на ПЕОМ, допоміжна балка прийнята з двотавра №35Б1. Із сортаменту необхідні характеристики: см³; І _х= 10000 см⁴; А = 48,7 см²; см; см; см.

При товщині полички мм < 20 мм розрахунковий опір згину кН/см², а розрахунковий опір зсуву кН/см².

Розрахунок виконуємо з урахуванням пластичних деформацій сталі. Відношення площі полички двотавра до площі його стінки буде дорівнювати

За графіком рисунка 2.4 знаходимо С =С₁= 1,11, тому що у середині прольоту балки немає зони чистого згину.

Виконуємо перевірку нормальних напружень і визначаємо відсоток недонапруження

Виконуємо перевірку жорсткості й знаходимо надлишок жорсткості

Запаси жорсткості невеликі.

Перевіряємо дотичні напруження

Перевірка міцності та жорсткості балки І № 35Б1 виконується.

Необхідності перевірки загальної стійкості немає, у зв’язку з прикріпленням настилу по всій довжині балки.