Расчет и конструирование главных балок.

Подбор сечения балки.

Определение величины сил, которыми загружается главная балка:

 

 кН

 

Определение величины опорных реакций и внутренних усилий в главной балке:

 

 кН

 

- коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки, принимаем .

 

кНм;

 кНм;

 кНм;

кН;

 кН;

 кН;

 

Определяем требуемый момент сопротивления сечения главной балки из расчета в упругой стадии работы материала:

 

см³

Где:

 - максимальный изгибающий момент по длине главной балки;

кН/см² - расчетное сопротивление стали главной балки.

Высота сечения главной балки из условия минимального расхода материала:

 

см.

 

Поскольку для курсовой работы сталь с большим модулем не предусмотрена, увязываясь с сортаментом листовой стали окончательно принимаем см. В соответствии с рекомендуемой гибкостью стенки , ее толщина определяется как

 

см.

 

Окончательно принимаем см.

Проверим прочность стенки при ее работе на срез под действием максимальной поперечной силы:

см см.

 

Прочность обеспечена.

Где:

кН - максимальная поперечная сила в сечениях главной балки;

см – высота балки;

кН/см² – расчетное сопротивление стали срезу.

 

Площадь поперечного сечения отдельного пояса балки

 

см².

 

Задаваясь шириной пояса:

 

см

 

находим его толщину:

 

см.

 

Увязываясь с сортаментом листовой стали, окончательно принимаем

см, см.

см см

Проверяем скомпонованное сечение в соответствии с требованиями:

1. мм мм;

2. мм мм;

3. мм мм.

Конструктивные требования выполнены.

 

4. .

 

Условие свариваемости выполнены.

5. мм .

Условие равномерного распределения напряжений по ширине пояса выполнено.

 

6.

 

Условие обеспечения местной устойчивости пояса выполнено.

 

Определяем геометрические характеристики скомпонованного сечения:

 

- момент инерции

 

см⁴

 

- момент сопротивления

 

см³

 

- статический момент полки балки относительно нейтральной оси X – X

 

см³

 

- статический момент половины сечения относительно нейтральной оси X – X

 

см³.

 

Проверим прочность балки на срез при действий максимальных касательных напряжений

 

 кН/см²

 

Таким образом, недонапряжения не превышают допустимого уровня.

 

Проверим прочность балки на срез при действии максимальных касательных напряжений

 

кН/см² кН/см²

 

Прочность обеспечена.

При принятой расчетной схеме конструкций главной балки относительный прогиб определяется по формуле:

 

Где  предельно-допустимое значение относительно прогиба главной балки,

Выбор сопряжения главных балок с балками настила.

Принимаем сопряжение главных балок с балками настила в одном уровне.