Стальные конструкции рабочей площадки

 

Проверка. 

      Так как при увеличении № двутавра возрастают его прочностные характеристики, то для его принятия достаточно сделать  поверку, которая не прошла в прошлый  раз.

5. Проверка прогибов  балок настила.

      Проверка  сошлась (с запасом 2.6%). 

      Окончательно  все проверки сошлись, поэтому в качестве балки настила  принимаем двутавр  №36. 
 
 
 
 
 

3. Проектирование главной  балки.

 
 

       Определим нагрузки действующие на балку.

      M=48.6 кг   - вес 1 м балки настила берется по сопртаменту.

 l_бн=6 м   - длина балки настила.

 

      Так как колличество балок настила  Nб = 13 больше 8, то в расчетной схеме определим распределенную нагрузку, действующую на главную балку.

 

L = 2100 cм –пролет.

      Главная балка изготавливается как составная  сварная балка. Определим размеры  сечения балки. 

Определение размеров сечения  балки. 

      Высота  балки назначается из условий.

      Изначально  зададимся высотой балки h по формуле:

 Примем также толщину стенки, с учетом полученной высоты балки:

 Найдем оптимальную  и минимальную высоты балки:

 

 

n₀=242, для пролета 21м.

      С учетом того, что высота балки должна быть кратна 5см, принимаем высоту балкибольшую из минимальной и оптимальной h=195 см. 

      Назначаем высоту стенки (h_w).

              Толщина стенки t_w определяется исходя из 3-ч условий: 

         

       (СНиП II-23-81* ф.(41)).  

       
 

      

    Rs – расчетное сопротивление стали  срезу.

    Принимаем t_w=1.5 см (так как разница между t_w=1.33 равна 1.7 мм, не превышает допустимой разницы 2мм). 
 

      Определяем  ширину пояса b_f исходя их 2-ух условий.

      

      Высота  пояса t_f определяется из условия:

    И по формуле: , где A_fтр – требуемая площадь каждого пояса.

    

    

    Определим величину свеса пояса b_ef.

       При этом должно удовлетворяться условие

    

    принимаем b_ef = 18.8см.

     Исходя из расчитанного значения высоты пояса, уточним  высоту стенки.

 Определим новые  геометрические характеристики сечения.

 
 
 

1. Проверка  прочности по нормальным напряжениям.

Должно  выполняться условие:

R_y=380 Мпа для С390 при любой толщине.

g_c=1

      Условие не выполняется, значит нужно увеличить какие-либо геометрические характеристики сечения главной балки. 

      Примем  t_f =2.6 см.

        

        

1. Проверка прочности по нормальным напряжениям.

(проверка проходит с запасом 1.39%). 

2. Проверка  по прогибам.

                               

         

         - проверка выполняется. 

      Так как обе проверки выполняются, то принимаем  главную балку  со следующими характеристиками: 
 

Высота  балки h=195см,

Высота  стенки h_w=189.8см

Толщина стенки t_w=1.5cм

Ширина  пояса b_f =39см

Толщина пояса t_f =2.6cм

Ширина  свеса b_ef =18.8см

3. Изменеие  сечения по длине  главной балки.

   

   Сечение составной балки, подобранное по максимальному изгибающему моменту, можно уменьшить в местах снижения моментов (в нашем случае у опор). Это несколько увеличивает трудоемкость изготовления таких балок, зато обеспечивает экономию металла. В нашем случае целесообразно изменить сечение балки на 1/6 длины скаждого конца. 
 

   

     

     

   

   

   Определяем  новую величину ширны пояса b_f1 исходя из системы.

       отсюда b_f1=19.5см

    Определяем  величину свеса пояса b_ef1.

      При этом должно удовлетворяться условие

    Окончательно принимаеи свес пояса b_ef1=9см .

   Определим новые геометрические характеристики сечения. 

 
 

1. Проверка  прочности по нормальным напряжениям.

   Должно  выполняться условие:

     R_wy=0.85R_y=323Мпа

(запас 1.8%) 

   2. Проверка прочности приопорного сечения по касательным напряжениям. 

   Должно  выполняться условие:

    - максимальные касательные напряжения.

   Rs = 0.585R_wy = 188.95Mпа –расчетное сопротивление стали срезу. 

   S ₁ – статический момент полусечения.

     

   

     

3.  Проверка прочности  по приопорным  напряжениям.

      Должно  выролняться неравенство:

 Проверка выполняется  в точке x = L/6

        

      

      

      

        

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Обеспечение местной устойчивости стенки.

 

   Под действием сжимающих нормальных или касательных напряжений может произойти местное выпучивание отдельных элементов конструкции.

В балках потерять устойчивость могут сжатый пояс от действия нормальных напряжений и стенка от действия касательных  или нормальных напряжений, а также от совместного их действия.

      Устойчивости  стенки обычно добиваются не увеличением  ее толщины (из-за больших размеров стенки этот путь привел бы к большому перерасходу материала), а укреплением  ее специальными ребрами жесткости, расположенными нормально к поверхности выпучивания листа и увеличивающими жесткость стенки.

      Первоначально определяем необходимость постановкм ребер жесткости:

    постановка необходима.

   h_efw – расчетная высота стенки, равная в сварных балках полной высоте стенки.

   Расстояние  между поперечными ребрами жесткости  не должно превышать

   Принимаем расстояние между ребрами a = lн = 161.54 см, т.е. ставим ребра жесткости под балками настила с постоянным шагом (колличество отсеков получается равным 12). 

Проверка  отсеков на потерю местной устойчивости. 

Отсек №1:

x =80.77/2 = 40,38

          

        

 

Определение нормальных и касательных  напряжений:

      Среднее касательное напряжение в стенке (СНиП II-23-81* ф.(73)):

            

      Нормальные  сжимающие напряжения у верхней  границы стенки (СНиП II-23-81* ф.(72)):

        
 

Определение критических нормальных и касательных  напряжений:

      Критическое нормальное напряжение (СНиП II-23-81* п.7.6*):

     (СНиП II-23-81* ф.(81)); 

      с_cr следует принимать для сварных бплок по таблице 21 в зависимости от значения коэффициента  

 

   b = 0.8 – коэффициент, принимаемый по таблице 22 (СНиП II-23-81*).