Конструирование и расчёт главной балки

Сбор нагрузок и статический расчёт

Балки настила опираются на главные балки равномерно с шагом 1,36 м, пролёт ГБ составляет 13,6 м, таким образом. Сосредоточенные силы от балок настила можно представить как равномерно распределенную нагрузку. Величина полной нагрузки, действующей на главные балки, складывается из полезно нагрузки собственного веса настила, балок настила и собственного веса ГБ, который ориентировочно принимается равным 2 кН/.

ГБ рассчитывается аналогично БН, как однопролётная балка. Для сбора нагрузок на ГБ ширина грузовой площади равна шагу ГБ или шагу колонн в поперечном направлении – b=4,4 м.

Нормативное значение действующей на ГБ: будешь

Где:

– фактический вес 1 п.м. БН; -количество БН, приходящихся на грузовую площадь ГБ; – ориентировочный вес 1 м.п. ГБ

+2= 96,1994+2,747=98,946 кН/

Расчётное значение нагрузки, действующей на ГБ:

=(21=114.87+2.884=117,75 кН/

==2722,38 кН

Максимальная поперечная сила (опорная реакция балки) равна:

Компоновка составного сечения

Внутренние усилия, возникающие в ГБ достаточно значительны, поэтому не следует использовать прокатные профили. ГБ проектируется составной.

Определение размеров стенки

Главная балка проектируется переменного по длине сечения и рассчитывается без учёта развития пластических деформаций. Определяющим в компоновке сечения ГБ является подбор размеров стенки балки – высоты и толщины.

Минимальная высота стенки ГБ определяется из условия жёсткости балки с использованием формулы, связующей момент сопротивления сечения W и момент инерции I:

W=I/y

Где y – расстояние от нейтральной оси сечения до крайнего волокна.

Поскольку определяется минимальное значение высоты, используется минимальное значение y.

Где – минимальный требуемый момент инерции всего сечения ГБ; – минимальный требуемый момент сопротивления всего сечения ГБ.

Минимальный требуемый момент сопротивления всего сечения ГБ определяется из условия прочности изгибаемых элементов:

Минимальный момент инерции сечения ГБ определяется из условия жёсткости ГБ в соответствии с требованием обеспечения допустимого относительного прогиба балки, который для главных балок рабочих площадок производственных зданий при отсутствии крановых путей составляет

[]=1/400

Из формулы прогибы (условии жёсткости) = выражаем это будет

Итак, минимальное значение высоты стенки ГБ, определяемое по формуле , составляет:

Минимальная толщина стенки ГБ определяется из условия её прочности при работе на срез:

Здесь, в качестве параметра h используется некоторое предварительное значение высоты балки, которое принимается равным (1/10) L = 1360/10=136 см

Принимаем значение толщины стенки ГБ =1 см

Оптимальная высота стенки балки определяется исходя из соображений минимизации массы балки. Формула для определения высоты стенки ГБ при минимуме массы балки имеет следующий вид: