Нормативный изгибающий момент

М ^н = q _б.н^н * l ² / 8 M ^н = 40,5 * 5,25 ² / 8 = 139,54 кН м

Расчетный изгибающий момент

M = q _б.н * l ² / 8 M = 47,85 * 5,25 ² / 8 = 164,86 кН м

Расчетная поперечная сила

Q = q _б.н * l / 2 Q = 47,85 * 5,25 / 2 = 125,61 кН

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки при расчете с учетом упругих деформаций :

W_xn^тр = 16486 / 24.5 = 672,9 см ³

Принимаем I 36 : J _х = 13380 см⁴ , W _х = 743 см ³, S _х = 423 см ², b _f = 14,5 см ,

t _f = 1,23 см , t _w = 0.75 см , А = 61,9 см ² , масса 1 м.п 0.486 кН

Дополнительные усилия от собственного веса балки :

Нормативный М₁^н = 0.486 * 5,25 ²/ 8 = 1,67 кНм

Расчетные М₁ = 0.486 * 1.05 * 5,25 ²/ 8 = 1,76 кНм

Q₁ = 0.486 * 1.05 * 5,25 / 2 = 1,34 кН

для проката толщиной до 10 мм R _y = 24.5 кН/ см²

Нормальные напряжения  = (16486 + 176) / 743 = 22.43 < 24.5 кН/ см²

Относительный прогиб f / l = (13954 + 167) * 525 / (10 * 13380 * 2.06 х 10⁴) =

=2,69 х 10^-3 < 4 х 10^-3

Касательные напряжения  = Q * S _x / (J _x * t _w ) <= R _s*  _c

Q_бн = 125,61 + 1,34 =126,95 кН ,

 = 126,95 * 423 / (13380 * 0.75) = 5,35 < 14,21 кН/ см²

Расход стали на балки настила (36шт.) = 48,6*5,25*36 / (63*18) =8,1 кг/м²

Подбираем сечение вспомогательных балок

Сосредоточенная нагрузка, действующая на балку настила (рис. 3):

Рис. 3. Расчетная схема вспомогательной балки

Нормативная нагрузка Р_бн^н = Q_бн ^н =(40,5 + 0,486) * 5,25 / 2 =107,6

Расчетная нагрузка Р_бн = Q_бн = 126,95кН

Усилия, действующие в балке настила, при пролете балки равном 6м :

Нормативный изгибающий момент М ^н = Р _б.н^н * l / 4 M ^н = 107,6 * 6 / 4 = 161,4 кН м

Расчетный изгибающий момент

M = Р _б.н * l / 4 M = 126,95 * 6 / 4 = 190,42 кН м = 19042 кНсм

Расчетная поперечная сила Q = Р _б.н =126,95 кН

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки :

W_xn^тр = 19042/ 24.5 = 778см ³

Принимаем I 40 : W_x = 803 см ³, J_x = 15750 см⁴ , S _х = 456 см ³, b _f = 12 см,

t _f = 1.52 см , t _w = 0,7 см , , вес 1 п. м. равен 0.481 кН/м

Дополнительные усилия от собственного веса балки :

Нормативный М₁^н = 0.481 * 6 ² / 8 = 2,16 кНм

Расчетные М₁ = 0.481 * 1.05 * 6 ² / 8 = 2,272 кНм

Q₁ = 0.481 * 1.05 * 6 / 2 = 1,515 кН

для проката толщиной 10 -20 мм R_y = 24.5 кН/ см²

Нормальные напряжения  = (19042+227)/ 803 = 23,9 < 24.5 кН / cм²

Относительный прогиб f / l = (19042+227) * 600 /( 10 * 15750 * 2.06 10⁴ ) = 0,0037 < 0,004

Жесткость балки настила обеспечена.

Касательные напряжения  = Q * S _x / (J _x * t _w ) = (126,95+1,515) * 456 / (15750*1) =

= 3.72 < = R_s *  _c = 14,21 кН/ см²

Q = 259,251 + 2,473 = 261,724 кН ,

Расход=48,1*6*39 / (63*18) =9,9 кг/м²

Таблица 1*

Наименование Элементов	Первый вариант			Второй вариант
	Расход стали	Количество балок		Расход стали	Количество балок
	кг / м 2	Типоразмеров	Штук	кг / м 2	Типоразмеров	штук
Балки настила	19,9	1	66	8,1	1	36
Вспомог. балки				9,9	1	39
ИТОГО	19,9		66	18		123

СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

1.5. Выбор оптимального варианта

По результатам сравнения вариантов для дальнейшей разработки принимаем первый вариант, менее трудоемкий в изготовлении и монтаже.

2. РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ БАЛКИ

1. Определение нормативных и расчетных нагрузок

Расчетной схемой главной балки является однопролетная балка, загруженная равномерно распределенной полезной нагрузкой и нагрузкой от собственного веса балок настила и настила.

Нормативная величина равномерно распределенной нагрузки:

q ^н = b * ( p ^н + g ^н_н + g ^н_бн ) = 6 * ( 11+2,5+0,57 /3) = 82,14 кН / м.п

Расчетная величина равномерно распределенной нагрузки:

q = b * (n₁* p^н + n₂* g ^н_н + n₂ * g ^н_бн) = 6 * (1,2 *11 +1,1*2,5 + 1,1*0,57 / 3) =

= 96,954 кН / м.п