3.Расчет главной балки.

На главную балку нагрузка от балок настила передается в виде сосредоточенных сил. При частом расположении сосредоточенных сил, когда их в пролете не менее пяти, они могут быть заменены эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой.

Максимальный изгибающий момент

3.1. Подбор сечения главной балки составного сечения.

Компоновку составного двутаврового сечения начинаем с определения высоты балки, которая зависит от жесткости балки и строительной высоты перекрытия.

Минимальная высота балки из условия жесткости

71 см,

Оптимальная высота балки из условия экономичности

105см

где для сварных балок

10086

Ориентировочная толщина стенки

=11,2мм =1,12 см

=1400мм

Принимаем в соответствии с[3].

Принимаем высоту стенки главной балки

1050 мм по [3]

Толщина поясного листа.

= мм

Полная высота балки

см

Проверка толщины полки из условия среза

=13,92

7,5 мм

Требуемая площадь сечения одного поясного листа

см

Ширина поясного листа назначают в пределах (1/3…1/5) h = 35 … 21 см

Ширину назначаем 280 мм в соответствии с [4], но не менее 180мм, чтобы можно было выполнить узлы опирания вышележащих конструкций.

Площадь сечения листа

Проверяем устойчивость стенки главной балки по п.9.5.8 [2]

0,203 (по табл.17 [2])

(Л.4)

, принимаем 1

По табл. Л.1 принимаем

Проверяем местную устойчивость сжатого пояса по п.9.5.15 [2].

, следовательно, устойчивость сжатых поясов обеспечена.

3.1.1. Проверка прочности сечения главной балки.

Момент инерции

и тогда по табл.К1

, следовательно

Условие прочности выполняется.

3.1.2. Изменение сечения главной балки по длине.

В целях экономии стали изменим сечения полки на участке от опоры до 1/6 пролета.

Расчетный изгибающий момент в сечении

м.

485,6

Требуемые момент сопротивления измененного сечения исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение:

Момент инерции полок

384674-115763 = 268911

Требуемая площадь поясных горизонтальных листов

46,1

Принимаем полку из листа 180 х 30мм, что удовлетворяет условиям:

и 140

Проверка принятого сечения на прочность.

Момент инерции принятого сечения

430691

Момент сопротивления в уменьшенном сечении балки

7760

Нормальное напряжение в месте изменения сечения балки

и тогда по табл.К1

18,05

Проверка совместных действий нормальных и касательных напряжений на уровне поясного шва в месте изменения сечения балки по (38) [2]:

19,3

2,6

0,72 < 1

2808

Прочность балки обеспечена.

3.1.3. Проверка жесткости сечения

Прогиб для балки с измененным сечением определяется по формуле

Условие жесткости выполняется.

3.2. Расчет соединений поясов со стенкой.

Считаем, что сварка ведется автоматическим методом, тогда согласно таблице Г1[2]

используем электроды типа Э42.

По марки принятого электрода определяем расчетное сопротивление

Расчетное сопротивление углового шва:

Статический момент полки относительно оси x.

Усилия сдвига на 1см

Величина катета сварного шва необходимого для восприятия усилия сдвига.

С учетом требований таблицы 35 и пункта 15.1.7 [2]

Минимальный шов стальных конструкций 6мм

мм

мм

Примем катет шва = 10 мм

Проверка прочности шва в околошовной зоне.

Прочность обеспечена.