2. Расчет стального настила с проверкой его прочности, жесткости

и крепления его угловыми сварными швами.

2.1 Сбор нагрузок на балку настила.

-нормативная нагрузка

- расчётная нагрузка

2.2 Определение катета углового сварного шва.

Вычисляем силу H, на действие которой надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил и поддерживающую его конструкцию:

Приварку настила к балкам осуществляем угловыми швами ручной сваркой электродами Э42. Выявляем, какое сечение – по металлу шва или по границе сплавления металлов будет опасным. Для этого вычисляем соответствующие расчётные сопротивления:

R_ωf =185МПа

R_ωz=0,45·R_un

где R_ωz – расчётное сопротивление углового шва срезу (условному) по

металлу границы сплавления;

R_un – временное сопротивление стали разрыву;

R_ωf – расчётное сопротивление углового шва срезу (условному) по

металлу шва.

R_ωz=0,45·360=162 МПа

Далее проверяем выполнение условия:

R_ωz·β_z< R_ωf ·β_f

где β_z и β_z – коэффициенты, принимаемые по таблице 34 /3/ в зависимости

от прочности стали, вида сварки, положения и толщины катета

швов (β_z =1, β_f =0,7).

162·1=162<185·0,7=126

Как видим, условие не выполняется, значит, опасным будет сечение по металлу шва. Вычисляем требуемый катет из условия прочности угловых швов:

Принимаем катет сварного шва равным 4 мм.

2.3 Проверка прочности стального настила.

Так как соотношение

проверка прочности стального настила выполняется по формуле:

_Где

Условие прочности соблюдается.

2.4 Проверка жёсткости стального настила.

При проверке жёсткости стального настила должно соблюдаться условие

Следовательно, жесткость стального настила обеспечена.

3. Компоновка составного сечения главной балки.

3.1 Составление расчетной схемы главной балки.

_{Выполним компоновку составного сечения главной балки. Сталь С345} с

При составлении расчетной схемы главной балки учитывается возможность замены действия сосредоточенных усилий (пять и более), передаваемых от балок настила на верхний пояс главной балки, на эквивалентную равномерно распределенную нагрузку.

h_– высота стенки;

t_f–толщина полки;

b_f –ширина полки;

t_–толщина стенки;

h– высота главной балки.

3.2 Сбор нагрузок на главную балку.

Сбор нагрузки на балку.

Собственный вес главной балки принимаем ориентировочно в размере 1÷2% от нагрузки на неё. Тогда:

− нормативная нагрузка:

− расчётная нагрузка:

3.3 Определение Mmax и Qmax.

_{3.4 Определ}ение Wn,x.

где:

− коэффициент учитывающий развитие пластических деформаций,

при

3.5 Определение высоты стенки.

Высота главной балки определяется из условия и по возможности стремиться к .

Минимальная высота стенки:

3.6 Определение оптимальной высоты балки.

В рассматриваемом примере удобно использовать приближенную формулу:

Принимаем окончательно высоту главной . Определим максимальную высоту главной балки.

где:

− принимается по заданию;

− высота балки настила, принимается по выбранному варианту;

− определяется из решения кубического уравнения вида;

− допуск безопасности

Сравнивая полученные высоты из условия принимаем .

3.7 Определение толщины стенки.

−определение толщины стенки из условия среза:

,

где:

,

− из опыта проектирования:

,

−из условия, исключающего постановку продольного ребра жесткости:

Принимаем толщину стенки .

3.8 Определение толщины поясов.

Толщина поясов определяется по формуле:

.

3.9 Определение требуемой площади поясов и ширины полки.

,

где:

;

;

;

;

;

;

Принимаем

3.10 Проверка принятой ширины свесов поясов.

3.11 Проверка несущей способности балки по устойчивости стенки в области пластических деформаций.

При Mmax = 6454.575 кН × м и Q = 0 проверка выполняется по формуле:

где:

Здесь: