Стальная балочная клетка
Толщина полки из условия обеспечения ее местной устойчивости:
см.
В расчете было принято tf=2,2 см >1,94 см.
Ширина полки назначается равной 
Вычисляем 
Принимаем bf = 530 мм, что
соответствует ширине листа универсальной стали по сортаменту.
Уточняем собственный вес балки по принятым размерам. Площадь поперечного сечения балки:
см2
Вес погонного метра балки:
,
Вес главной балки на участке между вспомогательными балками:
кН.
Уточняются нагрузки на балку, полученные в таблице 2.1:
Нормативная:
кН.
Расчетная:
P+G=519,48+21,97+
=557,45 кН.
Уточняются усилия. Изгибающие моменты от нормативных и расчетных нагрузок:
Перерезывающая сила на опоре (для пяти грузов в пролете):
кН.
Геометрические характеристики сечения балки.
Момент инерции:
Момент сопротивления:
см3.
В зависимости от соотношения площадей полки и стенки Af/AW уточняется коэффициент с1, учитывающий развитие пластических деформаций. В соответствии с СНиП II – 23 – 81* п. 5.18. с1=с.
Интерполируя по табл. 66 СНиП II – 23 – 81* находим коэффициент с1=с=1,147.
2.1.3. Проверка прочности главной балки
1. Нормальные напряжения:
МПа < 
.
Недонапряжение – 1,98 % < 5 %, следовательно окончательно принимаем следующие размеры главной балки: Высота стенки главной балки hW=1590 мм, толщина стенки сечения tW=18 мм, ширина полки сечения bf=530 мм, толщина полки сечения tf=22 мм, высота покрытия по главной балке hП=682 мм, длина панели LБН=3700 мм, расход металла m=88,692 кг/м2, толщина настила принятого варианта tН=6 мм.2.Касательные напряжения (проверка стенки на срез).Касательные напряжения проверяются в стенке, в месте крепления опорного ребра без учета работы на срез полок.
МПа < 
МПа.
Условие выполняется.
2.1.4. Проверка прогиба главной балки
Условие жесткости балки выполняется.
2.1.5. Определение типа сопряжения вспомогательной и главной балок
Суммарная высота элементов перекрытия: настила, балки настила, вспомогательной и главной балок:
мм.
Ранее была найдена наибольшая строительная высота перекрытия hC,MAX= 1700 мм.
Так как 
мм, поэтажное сопряжение невозможно. Принимаем сопряжение вспомогательной и главной балок в пониженном уровне.
2.1.6. Проверка общей устойчивости главной балки
В соответствии с п.5.16,а СНиП II – 23 – 81* при наличии стального настила, непрерывно опирающегося на сжатый пояс балки и надежно с ним связанного электросваркой, проверять общую устойчивость балки не требуется.
2.1.7. Изменение сечения балки
С целью экономии металла уменьшаем сечение приопорного участка балки за счет уменьшения ширины поясов на участке балки от опоры до сечения, расположенного на расстоянии, равном 1/6 пролета балки: 18,5:6=3,08 м.
Ширина пояса балки 
должна соответствовать ширине листа универсальной стали по сортаменту и быть не менее:
мм; 
; 
,
где bf – ширина полки балки в пролете, h – высота главной балки.
мм, 
мм.
По сортаменту принимаем 
мм.
Геометрические характеристики сечения балки на приопорных участках:
- площадь сечения:
см2;
- момент инерции:
- момент сопротивления:
см3;
- статический момент полки относительно оси x-x:
см3;
- статический момент полусечения относительно оси x-x:
см3.
Расчетные усилия в месте изменения сечения.
Изгибающий момент:
Перерезывающая сила:
кН.
Проверка напряжений:
а) в месте изменения сечения:
- максимальные нормальные напряжения:
МПа < 
- нормальные напряжения в стенке под полкой:
МПа;
- касательные напряжения в стенке под полкой:
МПа<
;
- приведенные напряжения в стенке под полкой:
б) Напряжения у опоры:
- касательные напряжения на уровне нейтральной оси:
2.1.8. Расчет поясных сварных швов
Полки составных сварных балок соединяют со стенкой на заводах автоматической сваркой. Сдвигающая сила на единицу длины балки:
Для стали С245 по таблице 55 СНиП II – 23 – 81* принимаем сварочную проволоку марки Св – 08А для выполнения сварки под флюсом.
Скачать реферат