Расчет второстепенной балки

Исходные данные

13 вариант.

1.Нагрузка «р»-нормативная коэф. надежности по нагрузке γ f =1, 2.

2.Расчетное значение снеговой нагрузки (кН/м²)=3, 2 (5 снеговой район).

3.Пролет фермы 30 м. (L_ф).

Шаг рам 5 м. (В).

Длина здания 40 м.

Отметка верха железобетонной плиты рабочей площадки Н₁=8, 0 м.

Отметка верха колонны: Н₂=13, 6 м.

р=28 кн/м²

3.Сечение поясов фермы Т –тавр

4.Беспрогонное решение.

5.Пролет главных балок рабочей площадки: L_гл=(L_ф/2-1)=30/2-1=14м.

6.Шаг второстепенных балок: а=L_гл/6=2, 33 м.

7.Толщина железобетонной плиты 0, 18м.

8.Тип баз колонн рабочей площадки – шарнирная.

Расчетная часть

Расчетная часть начинается со сборка нагрузок на 1 м² покрытия производственного здания и 1 м² балочной клетки рабочей площадки.

Сбор нагрузок на покрытие здания

Сбор нагрузок выполняется в табличной форме.

Таблица 1 – Сбор нагрузок на покрытие производственного здания

Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей площадки

Сбор нагрузок сводится в таблицу:

Таблица 2 – Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей плолщадки

Расчет конструкции рабочей площадки

Процесс проектирования рабочей площадки и расчет ее несущих конструкций начинается с разработки компоновочной схемы.

За основу такой схемы принимают балочную клетку (схему расположения балок), опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Неизменяемость конструкций рабочей площадки в плоскости главных балок обеспечивается устройством жесткого сопряжения колонн рабочей площадки с фундаментами.

Расчет второстепенной балки

Считаем, что второстепенные балки шарнирно опираются на главные в одном уровне. Нагрузка от монолитного железобетонного настила и технологического оборудования передается на второстепенные балки в виде равномерно-распределенной. Шаг второстепенных балок а зависит от прочности настила и экономических требований. Толщина настила 18 см при а = 2, 3 м.

Нагрузка на второстепенную балку:

(q+p)_в.б.= (q+p)_табл·a,

где (q+p)_табл - нагрузка из таблицы 2,

a – шаг второстепенных балок.

Отдельно вычисляются расчетное и нормативное значения нагрузки:

Максимальный изгибающий момент:

М_max=ql²/8=92, 35·5²/8=288, 59 кН·м

Q_max= ql/2=92, 35·5/2=230, 88 кН

Поперечное сечение второстепенной балки назначаем в виде двутавра с параллельными гранями полок по СТО АСЧМ 20-93.

Материал балки – сталь - выбираем из таблицы 50* СНиП II-23-81* -С245 ГОСТ 27772-88. R _y выбираем из таблицы 51*: Расчетное сопротивление для фасонного прокатного двутавра с толщиной полки от 2 до 20 мм R_у=240МПа, коэффициент условий работы γ _с = 1.

Поперечное сечение балки подбирается из условия прочности:

W_x ≥ W_тр

где с₁ - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформация, принимаемый равным 1, 12 по СНиП II-23-83*, табл.66; (A_f /A_w =0, 5 - отношение площадей сечений пояса и стойки балки);

Зная W_тр = 1073, 62 см³, подбираем по сортаменту из таблицы П11.6, дляпрокатных стальных горячекатаных двутавровых балок с параллельными гранями полок по СТО АСЧМ 20-93, ближайший номер профиля W _x ≥ W_тр, и выписываем для него геометрические характеристики:

Двутавр 45Б1:

W _x = 1125, 8 см³,

S_x = 639, 5 см³;

i_x = 18, 09 см;

I_y = 1073, 7 см⁴;

i_y = 3, 75 см;

h = 443 мм;

b = 180 мм;

t = 11 мм;

s = 7, 8 мм;

A = 76, 23 см².

По толщине полки двутавра уточняется значение R_у=240МПа и коэффициент с₁ = 1, 102 (A_f /A_w = t·b/[(h-2t)·s] = 0, 68).

Проверка балки на прочность:

232, 62 Мпа < 240 Мпа – условие выполняется.

Общая устойчивость балок обеспечена за счет монолитной железобетонной плиты.

Проверка деформативности (жесткости) балок производится от действия нормативной нагрузки: ,

Таким образом, проверка выполняется.