Балочная клетка. Балочная клетка Тольятти. Балочная клетка нормального типа

• Название: Балочная клетка нормального типа
• Анкор: Балочная клетка
• Дата: 13.10.2021
• Размер: 351.23 Kb.
• Имя файла: Балочная клетка Тольятти.docx
• Тип: Курсовая; #246732
• страница: 3 из 10

2. Расчет второстепенной балки

Второстепенные балки располагаем таким образом, чтобы середина пролета главной балки оказалась свободной от опирания второстепенных балок для конструирования монтажного стыка.

Конструктивная схема сопряжения балок настила с главными приведена на рис. 3. В запас прочности и жесткости в качестве расчетной схемы принимаем однопролетную балку с шарнирными опорами (рис. 3, б).



Рис. 3

Нормативную погонную нагрузку, действующую на балку настила, определяем по формуле:

q_вт.б^н = (Р^н + g^н)·а = (15,6 кН/м² + 0,462 кН/м²)·1,0 = 16,062кН/м.

Расчетная нагрузка определяется с учетом коэффициентов надежности: по переменной нагрузке γ_fp и постоянной нагрузки γ_fн:

q_вт.б = (Р^н γ_fp + g^н·γ_fн)·а.

Коэффициенты надежности по нагрузке приведены в [4]. Для стального листа γ_fн = 1,05. Временная нагрузка не конкретизирована, поэтому условно примем коэффициент ее надежности γ_fp = 1,2.

Определим величину расчетной погонной нагрузки, действующей на балку настила:

q_вт.б = (15,6кН/м²·1,2 + 0,462 кН/м²·1,05)·1,0 = 19,21кН/м.

Величина максимального изгибающего момента, действующего в середине пролета рассматриваемой балки (рис. 3, в) определяется как:

М_max = = = 60,03 кНм.

где l₁ – шаг главных балок

Максимальное перерезывающее усилие действует на опорах:

Q_max = = = 48,03кН.

Подбор сечения балки производим с учетом возможности развития в ней пластических деформаций [5]:

,

где: R_y – расчетное сопротивление стального проката на сжатие, растяжение и изгиб [5], для стали С245 R_y = 24кН/см²;

с₁ – коэффициент, определяемый по [5]; в курсовой работе для прокатных двутавровых балок по ГОСТ8239-89 принимаем с₁ = 1,12;

γ_с – коэффициент условий работы ([5], табл. 1); принимаем γ_с = 1,0.

С учетом конкретных значений R_y, с₁, γ_с определяем требуемый момент сопротивления:

= 223,3 см³.

По ГОСТ ГОСТ8239-89 принимаем двутавр №22, имеющий = 232см³ > 223,3 см³, I_x = 2550 см⁴, А = 30,6 см² и линейную плотность m = 24 кг/м.

Проверка принятого двутавра на прочность с учетом собственного веса

q_б= 1,05·24·9,81·10^-3 = 0,247 кН/м;

q_вт.б = 19,21 + 0,247 = 19,46 кН/м;
М = = 60,81 кН·м.

σ = = = 23,4 кН/см² < γ_с·R_y = 24 кН/см².

Прочность балки обеспечена.

Нормативная погонная нагрузка на балку с учетом собственного веса

q_вт.б^н = 16,062 + 24·9,81·10^-3 = 16,3 кН/м = 0,163 кН/см.

Проверим жесткость балки. Для этого определим относительный прогиб f/l₁ и сравним его с предельно допустимым значением [f/l₁] = 1/250 [4]:

= · = · = 0,005 > 1/250 = 0,004

Жесткость балки не обеспечена. Поэтому принимаем двутавр №24 имеющий = 289см³ > 223,3 см³, I_x = 3460 см⁴, А = 34,8 см² и линейную плотность m = 27,3 кг/м.

Проверка принятого двутавра на прочность с учетом собственного веса

q_б= 1,05·27,3·9,81·10^-3 = 0,281 кН/м;

q_вт.б = 19,21 + 0,281 = 19,49 кН/м;

М = = 60,9 кН·м.

σ = = = 23,44 кН/см² < γ_с·R_y = 24 кН/см².

Прочность балки обеспечена.

Нормативная погонная нагрузка на балку с учетом собственного веса

q_вт.б^н = 16,062 + 27,3·9,81·10^-3 = 16,33 кН/м = 0,1633 кН/см.

Проверяем жесткость балки:

= · = · = 0,0037 < 1/250 = 0,004.

Жесткость балки достаточна. Окончательно принимаем двутавр №24 по ГОСТ 8239 – 89 для второстепенных балок.