Конструирование и основные проверки сечения главной балки.

 Балку проектируем сварной двутаврового сечения из стали С345-3 по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением R_y = 30 кН/см² при толщине листа t = 20-40мм (пояса) и R_y = 31,5 кН/см²  при t = 10-20мм (стенка) по таблице 51 СНиП [1];

R_s = 0,58∙ R_y = 0,58∙31,5 = 18,27 кН/см² при t = 10-20мм по таблице 1

СНиП [1]);

R_un = 47 кН/см² и R _р = R_u = 46 кН/см² при t = 10-20мм по таблице 1 и 51

СНиП [1]).

Требуемый момент сопротивления сечения балки по условиям прочности при изгибе (из формулы 28 СНиП [1])

W _х.тр =

где R_y = 30 кН/см² для поясных листов, γ _с = 1,0 по таблице 6 СНиП [1].

 Требуемый момент инерции сечения по условиям жесткости, определяемый величиной предельно допустимого прогиба балки f_u = L /250 = 1800/250 = 7,2 см, из формулы

равен

(нагрузка в кН/см длины балки).

 Принимаем предельную по требованиям местной устойчивости стенки условную её гибкость λ _w = 5 и определяем соответствующее ей отношение ( h_w / t_w ) _u = λ _wu .

где R_y = 31,5 кН/см²  для стенки балки.

 Для определения направления оптимизации сечения – по условиям прочности или жесткости, вычислим минимальные необходимые площади сечения балки:

по условиям прочности (по W _х.тр )

по условиям жесткости (по J _х.тр )

Поскольку A_min^w > A_min^J , далее конструирование сечения ведем по условиям прочности.

 Оптимальная высота сечения стенки:

по условиям прочности

 

по условиям жесткости

Принимаем высоту стенки h_w = 170 см < h _опт ^w = 172,8см. (Учитывая, что

h_w ≤ 105 см готовый прокат кратен 5 см из широкополосной универсальной стали, а при h_w ≥ 105 см – кратен 10см из толстолистовой стали).

 Толщина стенки

Принимаем t_w = 1,4 см.

Требуемая площадь сечения одного поясного листа:

по условиям прочности

по условиям жесткости

Ширину и толщину b_f и t_f поясных листов принимаем, сообразуясь со стандартными размерами листов широкополосной универсальной стали по ГОСТ 82-70 ([5] стр.414; [7] стр.401).

 При этом должны выполняться условия:

b_f ∙ t_f = A_f = A_{f .тр} ^w = 118,3 см²

b_f = (1/3 – 1/5)∙ h_w = (1/3 – 1/5)∙ 170 = 56,7 – 34 см;

b_f ≥ 180мм при выполнении поясных швов автоматом;

b_f ≤ 600мм при равномерного распределения σ в поясе.

t_f ≤ 3∙ t_w = 3∙1,4 = 4,2 см для снижения сварочных напряжений в поясных швах;

 для обеспечения местной устойчивости сжатого пояса (п.7.24 СНиП [1]).

 Соответственно этому, принимаем b_f = 48 см; t_f = 2,5см;

b_f / t_f = 48/2,5 = 19,2 < 26,2см.

 Для принятого сечения балки вычисляем геометрические характеристики.

Состав сечения:

стенка – 1700х10/ГОСТ 19903 – 74*;

пояса – 480х25/ГОСТ 82-70.

Момент инерции сечения:

Момент сопротивления:

 на 0,3%

Статический момент полусечения:

 

Статический момент пояса относительно оси х-х:

Показатель экономичности при конструировании сечения по условиям прочности:

Принятое сечение сварной главной балки проверяем:

а) на прочность в сечении 0,5∙ L при действии

М_мах = 8059∙10²кНсм;

М_мах = 8059∙10²кНсм < R_y ∙ W_x ∙ γ _c = 30∙26955∙1 = 8086∙10²кНсм

(Запас прочности 3,3%);

б) на прочность при действии Q _мах = 1791 кН в сечении на опоре

Q _мах = 1791кН <

в) на жесткость по второй группе предельных состояний

 Сечение экономично и удовлетворяет требованиям прочности и жесткости.

Проверку общей устойчивости балки не делаем, т.к. она раскреплена в пролете второстепенными балками и настилом.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: