Расчеты конструктивных элементов

Расчет второстепенной балки. Вариант 1 – простая балка.

После составления и проверки таблиц сбора нагрузок можно приступать к расчетам отдельных элементов конструкции здания.Для примера выполним расчет второстепенной балки по оси Б между осями 2-3 (рис. 2).

Исходные данные.

Для расчетов принимаем, что стальные конструкции выполняются из стали С255 по ГОСТ 27772.

Прочностные характеристики стали С255:

- расчетное сопротивление по пределу текучести R_y = 2395 кг/см² (СП 16.13330.2011, табл. В.5);

- модуль упругости Е = 2,1*10⁶ кг/см² (СП 16.13330.2011, табл. Г.10).

Коэффициент условий работы γ _с=0,9.

Нагрузки на балку.

Расчетную и нормативную погонную нагрузку на второстепенную балку мы определили ранее см. пункт 5.4.2.

Расчетная q = 2200кг/м.

Нормативная q_n = 1900кг/м

Составляем расчетную схему балки.

Считаем, что узлы опирания балки на колонны - шарнирные.

 

Рис. 4 Расчетная схема и нагрузки на балку.

 

6.1.4 Определяем усилия в балке от расчетных и нормативных нагрузок. Усилия могут быть определены любым способом: по формулам, по таблицам в справочниках, с использованием программных комплексов и специальных программ.При выполнении расчетов следует очень внимательно относиться к единицам измерения величин и употреблять только одну систему единиц.

Расчетные:

М = ql²/8 = 2200*36/8 = 9900кгм = 990000кгсм.

Q = ql/2 =2200*6/2 = 6600кг

Нормативные:

Мn = q_nl²/8 = 1900*36/8 = 8550кгм = 855000кгм.

Qn = q_nl/2 =1900*6/2 = 5700кг

 

 

Рис. 5 Эпюры моментов и поперечных сил в балке

 

Находим требуемые геометрические характеристики сечения.

Требуемый момент сопротивления сечения от расчетной нагрузки определим из формулы 41 [4] M/W_n,minRγ_c≤ 1, откуда:

W_тр = М/R_y*γ_c = 9,9*10⁵/2395*0,9 = 459,3 см³

По сортаменту СТО АСЧМ 20-93 "Двутавры горячекатаные с параллельными гранями полок", таблица 1 (см. приложение 2) подбираем двутавр 30Б2 с характеристиками:

Момент сопротивления W_x = 480,6 см³.

Момент инерции I_х = 7210,0 см⁴;

Собственный вес (масса 1 м длины) 36,7 кг/м;

Статический момент сечения S_x = 271,1 см³;

Высота сечения 300 мм; ширина полки 150 мм; толщина стенки s = 6,5 мм, толщина полки t = 9мм.