Наименование Об

Компоновка и подбор сечения составной главной балки.
Сечение составной главной балки подбираем по первому варианту компоновки балочной площадки. Балку проектируем из стали С285, имеющей при толщине

Ее предельный прогиб составляет .
Масса настила и балок настила g=1.21 кН/м², собственную массу балки принимаем ориентировочно в размере 1-2% от нагрузки на нее. Максимально возможная строительная высота перекрытия по заданию ℎ_стр =1,6 м.

Рисунок расчетные схемы
а-Расчетная схема главной балки, б-сечение балки
Определим нормативную и расчетную нагрузку на балку:
𝑞_𝑛 = 1.02(𝑝_𝑛 + 𝑔_𝑛) ∗ 𝐵 = 1.02(24 + 1.21) ∗ 6 = 154.3 кН/м (39)
𝑞 = 1.02(𝛾_𝑓𝑝 ∗ 𝑝_𝑛 + 𝛾_𝑓𝑔 ∗ 𝑔_𝑛) ∗ 𝐵 = 1.02 ∗ (1.2 ∗ 24 + 1.05 ∗ 1.06) ∗ 6 = 184 кН/м. Определим расчетный изгибающий момент в середине пролета.

Поперечная сила на опоре:

Главную балку рассчитываем с учетом развития пластических деформаций. Определяем требуемый момент сопротивления балки, первоначально принимая

Определяем оптимальную высоту балки, предварительно задав высоту и толщину стенки.


Сравнив с имеющимися толщинами проката листовой стали, принимаем толщину стенки 12 мм.

Минимальную высоту балки определяем исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции:

Строительную высоту балки определяем исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции:

Сравнивая полученные высоты, принимаем высоту балки h=170 см.
Так как мы не можем соблюсти строительную высоту, данную по нам заданию, мы объединяем балки настила с главными. Тогда cm
Проверяем принятую толщину стенки балки из условия прочности стенки балки на касательные напряжения при опирании с помощью опорного ребра, приваренному к торцу балки.

Из условия обеспечения местной устойчивости стенки балки без укрепления ее продольным ребром жесткости.

Сравнивая полученную расчетным путем толщину стенки с принятой (12 мм), приходим к выводу, что она удовлетворяет условию прочности на действия касательных напряжений и местной устойчивости.
Размеры горизонтальных поясных листов находят исходя из необходимой несущей способности балки. Для этого вычисляем требуемый момент инерции сечения балки.

Находим момент инерции стенки балки, принимая толщину поясов 𝑡_𝑓 = 2.5 см.
ℎ_𝑤 = ℎ − 2𝑡_𝑓 =170−2 ∗ 2.5 = 165 см. (52)

Момент инерции, приходящийся на поясные листы
𝐼_𝑓 = 𝐼_тр − 𝐼_𝑤 = 1 976 250 – 449 213= 1 527 037 см⁴ (54)
Момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси

Где 𝐴_𝑓 - площадь сечения пояса. Моментом инерции поясов относительно их собственной оси ввиду его малости пренебрегаем.
Отсюда получаем требуемую площадь сечения поясов балки:

где ℎ_𝑒𝑓 = ℎ − 𝑡_𝑓 = 170–2.5 = 167.5 см.
Принимаем пояса из универсальной стали 460х25 мм(А=115
Уточняем принятый ранее коэффициент учета пластической работы "с" исходя из:
𝐴_𝑓 = 𝑏_𝑓 ∗ 𝑡_𝑓 = 46 ∗2.5= 115 см² (57)
𝐴_𝑤 = ℎ_𝑤 ∗ 𝑡_𝑤 = 165 ∗ 1,2 = 198 см² (58)

По таблице уточняем коэффициент с=1.12.
Проверяем принятую ширину (свес) поясов в сечениях, работающих с учетом развития пластических деформаций, исходя из их местной устойчивости:


Проверяем несущую способность балки исходя из устойчивости стенки в области пластических деформаций балки в месте действия



максимального момента, где Q и 𝜏=0.

Устойчивость стенки балки обеспечена.

Подобранное сечение балки проверяем на прочность. Для этого определяем момент инерции и момент сопротивления балки.


Наибольшее напряжение в балке:

Подобранное сечение балки удовлетворяет условию прочности. Прогиб балки не проверяем, т. к. высота сечения балки принята больше минимальной.