Расчет главной балки при нормальном типе балочной клетки
Сечение главной балки проектируется составное сварное симметричное.
Определение нормативных и расчетных нагрузок
При числе сосредоточенных нагрузок на балку более четырех нагрузка заменяется равномерно распределенной.
Интенсивность равномерно распределенных нагрузок
(7.1)
, (7.2)
где b - шаг главных балок по заданию на проектирование, м; - нормативная нагрузка от собственного веса балок настила, m - линейная плотность балок настила по сортаменту, а - шаг балок настила, кН/м2; - нормативная нагрузка от собственного веса вспомогательных балок, определяется аналогично нагрузке от балок настила, кН/м2; n1 = g f v, n2= gfg . Остальные величины смотри выше.
В том случае если количество сосредоточенных сил на балку менее 4-х, нагрузками будут опорные реакции вспомогательных балок.
Определение усилий
При принятой расчетной схеме и подсчитанных нагрузках вычисляют максимальные изгибающие моменты и поперечную силу.
В однопролетной балке при действии равномерно распределенной нагрузки усилия находятся по формулам:
M=ql2a/8 (7.3)
Mн=qнl2a/8 (7.4)
Q=qla/2 (7.5)
где a= 1,02-1,05 - коэффициент, учитывающий собственную массу балки.
Для однопролетной балки с консолями по схеме 2 при определении усилий необходимо учесть разгружающее влияние консолей:
M=3ql2a/8 (7.6)
Mн=3qнl2a/8 (7.7)
Q=qla (7.8)
где l – пролет балки по заданию, (прил. 1). При действии на главную балку сосредоточенных нагрузок усилия в ней определяются по правилам сопротивления материалов.
Компоновка сечения
Для определения высоты главной балки (рис.5) вычисляется требуемый момент сопротивления
Wтр=Mmax/Rygc (7.9)
Высоту сечения главной балки устанавливают исходя из условий требуемой жесткости:
(7.10)
где [f/l]=1/400 - предельный относительный прогиб;
наименьшего расхода металла:
(7.11)
где tw=7 + 3h/1000, но не менее 8 мм;
При этом соотношение высоты балки к толщине стенки должно находиться в пределах величин, указанных в таблице 2.
Таблица 5
Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
h, м | 0,8 | 1,00 | 1,25 | 1,50 | 1,75 | 2,0 | 2,50 |
tw, мм | 6-8 | 8-10 | 9-10 | 10-12 | 12-14 | 14-16 | |
Кw=h/ tw | 100-133 | 100-125 | 125-140 | 125-150 | 125-140 | 156-178 |
Примечание: меньшие значения tw характерны для сталей повышенной прочности.
Высота балки, в свою очередь, не должна быть больше необходимого ограничения габарита по заданию hстр£H.
При этажном сопряжении hстр=hг.б. +tн+hб.н.+hб.в. £H (7.12); где H - разница отметок верха настила и габарита помещений под рабочей площадкой; tн- толщина настила; hб.в. - высота вспомогательной балки; hб.н. - высота балки настила. При сопряжении в одном уровне hстр=hг.б. £ H.
Выбор сопряжения балок как раз зависит от необходимого габарита, если удовлетворяется неравенство (7.12), то можно выбрать этажное сопряжение, если нет, то балка главная, вспомогательная и балка настила будут примыкать в одном уровне (рис.10).
Рис. 10. Сопряжение балки настила с главной
а) этажное, б) в одном уровне
Окончательно высота балки берется не менее hмин и может приниматься несколько меньшей оптимальной высоты
h»(0,85-0,9)hопт (7.13)
При hопт меньше hмин для определения hопт следует пользоваться формулой:
(7.14)
Принятая толщина стенки проверяется на срез
(7.15)
где К=1,2 при внутреннем опорном ребре, К=1,5 при торцевом опорном ребре, Q - максимальная поперечная сила, Rs - расчетное сопротивление материала стенки на сдвиг (см. таблицу 1 (1)).
Кроме того, чтобы не ставить продольные ребра жесткости (при высоте балки менее 2 м), необходимо, чтобы условная гибкость стенки не превышала значения 5,1, где hw=h.
При назначении высоты и толщины стенки балки необходимо руководствоваться сортаментом (табл. 3 прил. 2).
Требуемая площадь сечения пояса
(7.16)
Зная, что Аf=bf-tf, задаются одной из величин bf или tf. Ширина пояса назначается, исходя из следующих условий:
, bf³180 мм (7.17)
где blf - ширина свеса сжатого пояса.
Толщина пояса не должна превышать величин, указанных в таблице 51 [1]. Кроме того, должно соблюдаться соотношение tf£3tw .
При окончательном назначении размеров пояса необходимо учитывать сортамент (см. таблицу 3 Приложения 2).
Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 487;