3.2 Розрахунок допоміжних балок

По-перше необхідно визначити нормативне і розрахункове навантаження на допоміжну балку за формулами:

- експлуатаційне розрахункове навантаження:

;

(3.20)

- граничне розрахункове навантаження:

,

(3.21)

де  коефіцієнт, що враховує власну вагу балки;

характеристичне значення корисного навантаження на настил (за завданням);

- коефіцієнт надійності з експлуатаційного навантаження, для корисного навантаження і навантаження від власної ваги конструкцій дорівнює 1;

коефіцієнт надійності з граничного навантаження, що для власної ваги металевих конструкцій дорівнює , а для корисного навантаження його можна прийняти;

проліт настилу (крок балок);

власна вага настилу за формулою (3.4)

Розрахунковий згинальний момент визначається за формулою:

,

(3.22)

де  проліт допоміжної балки, приймається за завданням.

Необхідний момент опору визначається за формулою:

,

(3.23)

де  коефіцієнт, що враховує роботу сталі, в пружньопластичній області, для двотаврових балок при плоскому вигині ;

коефіцієнт умови роботи, прийнятий за табл. 6* [1], ;

розрахунковий опір сталі, приймається відповідно до обраного класу міцності сталі.

Далі із сортаменту підбирається двотавр із відповідними характеристиками.

Підібравши переріз допоміжної балки, необхідно зробити перевірку міцності і жорсткості балки за формулами:

,	(3.24)
,	(3.25)

де  геометричні характеристики обраного перерізу балки;

припустимий прогин визначається за табл. 1 [3], для балок прольотом м -;м -;м -;м -. Для проміжних прольотів припустимий прогин визначається за лінійною інтерполяцією.

У випадку, якщо умови (3.24) і (3.25) чи одне з них не виконуються, необхідно відповідно змінити переріз балки і повторити перевірку.

Приклад 4. Підібрати переріз допоміжних балок у відповідності до даних прикладу 1. Проліт допоміжної балки м, сталь С235.

При товщині листового прокату і полиць двотаврів 2  20 мм для даної сталі МПа.

Припустимий прогин для балки прольотом 7.0 м буде дорівнювати мм.

кПа;

кН/м;

кН/м;

кНм;

см³.

По сортаменту приймаємо двотавр № 35 Б1: см³, см⁴, кг/м.

Робимо перевірку:

 нормальних напружень

Мпа;

 жорсткості

мм.

Умови міцності і жорсткості виконуються.

4 Розрахунок головної балки

4.1 Визначення навантаження на головну балку і розрахункових зусиль у ній

Навантаження на головну балку складаються з корисного навантаження, обумовленого завданням, і від власної ваги настилу, допоміжних балок і самої головної балки.

Власну вагу головної балки можна врахувати, увівши коефіцієнт до сумарного навантаження, що діє на балку.

Оскільки кількість допоміжних балок, як правило, більш 5  6, то навантаження можна вважати рівномірно розподіленим по довжині балки.

Розрахункова схема головної балки представлена на рисунку 4.1.

q  розрахункове навантаженняна балку в кН/пог.м

Рисунок 4.1  Розрахункова схема головної балки

Експлуатаційне розрахункове навантаження визначається за формулою:

,

(4.1)

де  коефіцієнт, за допомогою якого можна врахувати власну вагу головної балки в навантаження до того, як буде знайдено її розміри;

тимчасове корисне характеристичне значення навантаження;

вага 1 м допоміжних балок;

власна вага настилу за формулою (3.4);

- коефіцієнт надійності з експлуатаційного навантаження, для корисного навантаження і навантаження від власної ваги конструкцій =1;

ширина вантажної смуги для збору навантаження на головну балку, яка дорівнює довжині другорядної балки.

Граничне розрахункове навантаження на головну балку:

,

(4.2)

де  коефіцієнт надійності з граничного навантаження, для тимчасового  =1.2, для постійного навантаження від ваги конструкцій =1.05.

Оскільки розрахунковою схемою головної балки прийнята балка, що вільно лежить на двох опорах, то розрахункові зусилля будуть такими:

 згинальний момент

;

(4.3)

 опорна реакція

;

(4.4)

 поперечна сила

,

(4.5)

де  проліт головної балки, приймається за завданням.