Расчет вспомогательной балки

Так как число балок настила, опирающихся на вспомогательную балку более четырех, сосредоточенные силы заменим равномерно распределенной нагрузкой.

Определим нормативную и расчетную нагрузки на вспомогательную балку:

,

где а – шаг балок настила;

– нормативная нагрузка от собственного веса настила,

						КП №1 ПГ-09-02 АД и ТСП	лист
Изм.	Кол.уч.	Лист	№ док

где γ_ст – удельный вес стали, γ_ст=7850 кг/м³;

– толщина настила, ;

– ускорение свободного падения, g=9,81 м/с².

;

- нормативная нагрузка от собственного веса балки настила,

где q - линейная плотность балки, принимаем из сортамента;

q_p – нормативная равномерно распределенная нагрузка на настил, q_р =17кН/м²;

– коэффициент надежности по нагрузке для веса конструкции, по табл.1 [2] =1,05;

– коэффициент надежности по нагрузке для равномерно распределенных нагрузок, по п.3.7 [2] =1,2;

Рис. 7 - Расчетная схема вспомогательной балки, эпюры изгибающих моментов и поперечных сил.

Расчетная поперечная сила на опоре:

Расчетный изгибающий момент:

Тогда, требуемый момент сопротивления балки:

,

где с_х – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, задаем равным 1,1;

R_y – расчетное сопротивление стали при работе на растяжение, сжатие, изгиб, по пределу текучести, по табл. В. 5* [1] R_y=240 МПа

						КП №1 ПГ-09-02 АД и ТСП	лист
Изм.	Кол.уч.	Лист	№ док

γ_с – коэффициент условий работы, по табл. 6* [1],принимаем равным 1;

.

Из таблицы сортамента выберем двутавр №40Б1, имеющий W_x =803,6 см³,

I_x = 15750 см⁴, площадь полки A_f =15,5 см², площадь стенки A_w =22,68 см². По отношению по табл. Е.1 [1] определяем уточненное значение коэффициента с_х, которое равно 1,102. Тогда требуемый момент сопротивления балки:

.

Проверим подобранную балку на касательные напряжения:

где Q_max - расчетная поперечная сила на опоре;

S_x – статический момент полусечения относительно оси Х, принимаемый по сортаменту;

I_x – момент инерции относительно оси Х, принимаемый по сортаменту;

t_w – толщина стенки двутавра, принимаемый по сортаменту;

R_s – прочность на сдвиг;

γ_с – коэффициент условий работы, по табл. 6* [1],принимаем равным 1;

=

Условие выполняется.

Проверим прогиб подобранной балки:

,

где q_n – нормативная нагрузка на балку настила;

f/l - предельный относительный прогиб, по табл. 19 [2] f/l =l/250;

l – пролет балки;

Е – модуль упругости стали, Е=2,06·10⁵ МПа;

I_x – момент инерции относительно оси Х, принимаемый по сортаменту;

						КП №1 ПГ-09-02 АД и ТСП	лист
Изм.	Кол.уч.	Лист	№ док

,

т.е. прогиб не допустим, поэтому назначаем №40Б1.

Из таблицы сортамента выберем двутавр №40Б1, имеющий W_x =803,6 см³,

I_x = 15750 см⁴, площадь полки A_f =15,68 см², площадь стенки A_w=27,44 см². По отношению по табл. Е.1 [1] определяем уточненное значение коэффициента с_х, которое равно 1,113. Тогда требуемый момент сопротивления балки:

.

Проверим подобранную балку на касательные напряжения:

=

Условие выполняется.

Проверим прогиб подобранной балки:

,

, т.е. прогиб допустим, поэтому назначаем №40Б1. Сечение подобранной балки изображено на рисунке 8.

l = 8,0м I_x = 15750 см⁴;

а=3,0м; W_x=803,68 см³;

G = 48кг/м³; S_x = 456 см

h = 392мм; s = 7 мм;

b = 165 мм; t = 9,5 мм;

Рис. 8 - Вспомогательная балка, № 40Б1.

ВЫБОР ВАРИАНТА БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

Таблица 1 – Сравнение вариантов балочных клеток.

						КП №1 ПГ-09-02 АД и ТСП	лист
Изм.	Кол.уч.	Лист	№ док

Элементы

I вариант

II вариант

расход стали на 1 ячейку, кг

расход стали на 1ячейку,кг

1. Настил

2. Балка настила

7001,6

3.Вспомогательная балка

-

6493,5

15479,6

13404,4

Проанализировав полученные данные, делаем вывод, что наиболее экономичным является первый вариант, то есть нормальный тип балочной клетки.

Дата добавления: 2015-09-06