2.5 Проверка жесткости балок настила

Проверка жесткости балки настила

где

-погонная нормативная нагрузка на балку настила;

-пролет балки настила;

-момент инерции сечения балки настила;

-предельный относительный прогиб балок настила.

Следовательно, жесткость обеспечена.

3 Проектирование главной балки

3.1 Определение нагрузок.

Погонная нормативная нагрузка на главную балку в балочной клетке нормального типа:

Погонная расчетная нагрузка на главную балку в балочной клетке нормального типа:

3.2. Компоновка и подбор сечения главной балки

Вычисление максимального изгибающего момента

Вычисление максимальной поперечной силы

Определение требуемого момента сопротивления сечения

где - зависит от класса стали; (для листового проката) первоначально принимается для толщины листа .

Определяем высоту балки:

Рис. 3.2 Поэтажное сопряжение балок

Устанавливают высоту главной балки исходя из трех условий:

1) наименьшего расхода металла - (экономичность);

2) требуемой жесткости балки - ;

3) ограниченной строительной высоты конструкции перекрытия

где -конструктивный коэффициент;

-ориентировочная толщина стенки, определяемая по эмпирической формуле

где - предварительно принимающаяся высота

;

где -величина, обратная предельному относительному прогибу главной балки

В целях унификации конструкций балки устанавливается кратной . Окончательно принимают высоту , близкую к оптимальной, но не меньше минимальной. Кроме того, балка должна вписываться в заданную строительную высоту конструкции перекрытия.

Принимаем первоначальную высоту главной балки .

Определение толщины стенки полки из двух условий:

1) прочность на срез

2) местной устойчивости без укрепления продольного ребра жесткости

где , причем толщиной предварительно задаются ( )

принимаем тогда

-расчетное сопротивление стали сдвигу

.

Принимаем t_w = 12 мм.

Размеры поясных листов определяют исходя из необходимой несущей способности балки. Требуемый момент инерции сечения балки

Требуемый момент инерции поясных листов

Так как момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси

то требуемая площадь сечения одного пояса будет равна

где h_f = h – t_f = 1300 – 20 = 1280 мм.

Поясные листы проектируются из широкополосной универсальной стали (учетом стандартной толщины и ширины). При этом следует учитывать зависимость расчетного сопротивления от толщины листа. Толщину поясного листа обычно назначают в пределах , но не менее толщины стенки,

1) во избежании больших напряжений при сварке обычно принимают:

20<36

2) из условия обеспечения общей устойчивости балки ширина поясных листов принимается:

3) с учетом развития пластических деформаций, местная устойчивость будет обеспечена при выполнении основного условия

, но не более где

- расчетная ширина свеса сжатого пояса.

.

Условия выполняются. Общая и местная устойчивость обеспечены.

Проверка:

где

-условная гибкость стенки;

следовательно местная устойчивость обеспечена

;

;

Проверка прочности балки по нормальным напряжениям:

Фактические геометрические характеристики составного сечения:

;

;

_{Условие прочности выполняется.}

Рис. 3.2.1 Сечение главной балки

Расчётные размеры главной балки приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2 Размеры главной балки

Высота главной балки	h,м	1,3
Толщина стенки	tW, м	0,012
Ширина пояса	bf, м	0.3
Толщина пояса	tf, м	0.02
Расстояние между поясами	hf, м	1.28
Высота стенки	hW, м	1.26
Ширина свеса сжатого пояса	bef, м	0.144