2. Статический расчет и подбор сечения составной сварной балки

ПРИМЕР 1

Подобрать сечение составной сварной балки, являющейся главной балкой рабочей площадки, компоновка которой выполнена в примере 1 1-ой части методических указаний.

Исходные данные:

(а) по заданию на проектирование

• пролет главной балки l_{m b} = 12,0 м;

• шаг главных балок a_{m b} = 6,0 м;

• строительная высота перекрытия h_max = 1,7 м;

• материал – углеродистая сталь обычной прочности;

• временная равномерно распределенная нагрузка на площадку v_n = 18 кН/м² (вся временная нагрузка длительнодействующая).

(б) по результатам выполнения предшествующих разделов

• количество балок настила, опирающихся на главную балку 12 (9 шагов по 1,2 м и 2 шага по 0,6 м);

• шаг второстепенных балок a_{f b} = 1,2 м;

• второстепенные балки из двутавров 30Б2 (по ГОСТ 26020-83), ширина полки b_{f,f b} = 140 мм;

• реакция второстепенной балки Q_{f b} = 77,22 кН;

• постоянные нагрузки: от массы настила g_sh,n = 0,628 кН/м², от второстепенных балок g_{f b,n} = 0,305 кН/м².

1. Расчетные характеристики материала и коэффициенты.

Сварные балки перекрытия относятся к 1-й группе конструкций (табл. 50* [1] ). Сталь обычной прочности, соответствующую этой группе, принимаем С255 по ГОСТ 27772-88. Расчетное сопротивление стали принимаем для листов толщиной до20 мм (предполагаемая толщина поясов балки) R_y = 240МПа, R_un = 370 МПа (табл. 51* [1]), E = 2,0610⁵ МПа,  = 0.3 (табл. 63 [1]). Для сооружений II уровня ответственности (прил.7* [2]) коэффициент надежности по ответственности равен _n = 0,95.

Коэффициент условий работы при расчете на прочность _c=1,0, при расчете на устойчивость _c=0,95 (табл. 6 [1]).

Коэффициенты надежности по нагрузке _fg =1,05 (п.2.2 [2]), _fv =1,20 (п.3.7 [2]).

Предельный относительный прогиб главной балки f_mb,u = l_mb/250, (п.2, табл. 19 [2]).

2. Статический расчет

Р

	Нагрузки на главные балки передаются непосредственно либо балками настила (нормальный тип балочной клетки), либо второстепенными балками
(усложненный тип балочной клетки). В первом случае, нагрузку на главную балку можно принять равномерно распределенной, во втором - в виде сосредоточенных сил. При этом, если число сосредоточенных сил 5 и более, то нагрузка может быть принята как равномерно распределенная

асчетную схему главной балки принимаем в виде разрезной шарнирно-опертой однопролетной балки. Поскольку число сосредоточенных грузов от давления балок настила более 5, то нагрузку принимаем в виде равномерно распределенной.

Погонная (линейная) нагрузка для расчета на прочность определяется по формуле

где g_mb – вес 1 м.п. главной балки, принимаем g_mb=2,5 кН/м.

Линейная нагрузка для расчета на жесткость равна:

Рис. 1.1. Расчетная схема балки

Максимальный расчетный изгибающий момент в середине пролета балки

Максимальная поперечная сила на опоре

.

Изгибающий момент в середине пролета балки от нагрузки для расчета на жесткость