Нагрузки передаются на главную балку сосредоточенными силами в местах опирания балки настила на главную балку.

Рис.4 Определение грузовой площади для главной балки

Рис.5 Расчетная схема главной балки

1. Нормативная погонная равномерно распределенная нагрузка на главную балку:

Нормативная нагрузка от собственного веса балки настила:

2. Расчетная погонная равномерно распределенная нагрузка на балку настила:

Где  – полезная (временная) нагрузка,

 – нормативная нагрузка от собственного веса стального настила,

 – нормативная нагрузка от собственного веса балки настила,

 коэффициент учета собственного веса настила,

 – шаг главной балки,

 – коэффициенты надежности для временной и постоянной нагрузок.

Конструктивный расчет

Требуемый момент сопротивления для главных балок определяется по упругой стадии работы материала:

Рис.6 Сечение составной главной балки основного сечения

Определяем ориентировочную высоту:

Определяем толщину стенки:

Принимаю фактическую толщину стенки 1 мм.

Оптимальная высота балки:

Минимальная высота балки определяется из условия обеспечения жесткости:

Назначаемая окончательная высота стенки главной балки:

Из условия прочности определяем минимально необходимую площадь сечения одного пояса главной балки:

Ширина и толщина полки принимаются исходя из следующих условий:

Принимаем толщину полки  и ширину  (в соответствии с сортаментом листовой стали).

Для скомпонованного сечения главной балки определяем геометрические характеристики:

Проверка основного сечения на прочность по нормальным напряжениям:

 – условие выполняется

 – сечение подобрано экономически выгодно.

 

Изменение сечения главной балки

В целях экономии металла при проектировании балочных клеток сечение составных балок, подобранное по максимальному моменту в середине пролета, целесообразно уменьшить вблизи опор.

В месте изменения сечения балки действует изгибающий момент и поперечная сила.

Компоновка измененного сечения:

 

 – расчетное сопротивление шва.

Момент инерции сечения стенки балки:

Момент инерции сечения поясных листов:

Требуемая площадь сечения поясов:

Где  – расстояние между серединами поясов.

Ширина пояса:

Принимаю

Геометрические характеристики измененного сечения:

 

Рис.7 Сечение составной балки измененного сечения

Проверка на прочность измененного сечения по касательным напряжениям

Проводится по длине в области опор, по высоте – по середине.

 – условие выполняется

Где f – прогиб в случае, если сечение не менялось,

Α – коэффициент, больше 1, определяемый по формуле:

0,002  0,0025, условие выполняется.