Проверка принятого прокатного профиля

Проверки принятого сечения балки следует выполнять:

· по уточненным нагрузкам, определенным с учетом дополнительной нагрузки от собственного веса балки;

· по расчетному сопротивлению стали, определенному в зависимости от фактической толщины проката, равной толщине полки балки;

· по фактическим статическим характеристикам поперечного сечения балки.

Усилия, уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки (в размерности кН× м, кН):

- изгибающий момент нормативный

M^н₁= M ^н + g ^с.в l ² / 8 (5.9)

-изгибающий момент расчетный

M₁= M + 1.05 g ^с.в l ² / 8 (5.10)

-поперечная сила

Q₁ = Q + g ^с.в l / 2 (5.11)

Проверка нормальных напряжений

При расчете в упругой стадии

Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета

s = М₁ / W £ R_ygc (5.12)

При ограниченном развитии пластических деформаций

Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета

s = М₁ / С₁ W £ R_yg_c (5.13)

где С₁ = С при t < = 0. 5 R_s. и С₁ = 1.05 b С при 0. 5 R_s < t < = 0. 9 R_s.

t = Q₂ / (h – 2 t_f) t _w (5.14)

Q₂– поперечная сила, определенная в том же сечении, где действует изгибающий момент M₁

(5.15)

С– коэффициент, который может быть определен путем линейной интерполяции значений, заданных в таблице 3,

при A_f/А_w = b_f t_f / (A - 2 b_f t_f)(5.16)

или может быть вычислен по формуле

C = 0.04576 / (A_f/А_w) + 1.0185(5.17)

Таблица 3

Проверка касательных напряжений

Касательные напряжения следует определять и проверять в опорном сечении:

t = a Q₁ / (h – 2 t_f) t _w £ 0,58R_yg_c (5.18)

где Q₁ – опорная реакция балки, определенная по формуле (5.11);

a - коэффициент, учитывающий ослабление стенки отверстиями (например, для болтов)

a = a / (a - d),(5.19)

где a– шаг отверстий, d – диаметр отверстий.

Проверка жесткости

Проверка жесткости балки производится по формуле:

f /l = 5 /48 (M ^н₁ l /E J_x) <= 1/ n ₀(5.20)

При неудовлетворительном результате любой из проверок, необходимо принять двутавр следующего по сортаменту номера, уточнить величины действующих усилий по формулам (5.9)¸(5.11) и вновь выполнить проверки прочности и жесткости. В том случае если сечение вспомогательной балки не может быть подобрано из двутавров обычного сортамента, следует использовать двутавры с параллельными гранями полок типов Б и Ш по ГОСТ 26020 – 83 или составные сварные.

Проверка местной устойчивости полки и стенки балки настила не производится, так как она обеспечена при принятых геометрических размерах элементов прокатных профилей. Общая устойчивость балок настила обеспечена за счет их связи со сплошным жестким настилом. В том случае если нагрузка на вспомогательные балки передается как сосредоточенная (через балки настила), проверка общей устойчивости вспомогательных балок производится по рекомендациям раздела.

5.4. Выбор оптимального варианта

После выбора вариантов компоновки балочной клетки, подбора сечения балок настила и (для усложненного варианта) вспомогательных балок производится сравнение вариантов по расходу материалов, стоимости и количеству элементов, результаты которого заносятся в таблицу 1 приложения 3. В качестве определяющего показателя при выборе оптимального варианта принимается расход стали (кг/м²) или стоимость материала конструкций (руб./м²), при определении которой можно использовать данные табл. 2 прил. 3. В том случае, если расход стали или стоимость по вариантам отличаются менее чем на 5 %, в качестве оптимального варианта принимается вариант с меньшим количеством монтажных элементов.

Выявленный на основании сравнения вариантов оптимальный вариант принимается к дальнейшей разработке.