Мал. Переріз балки настилу
Підбір перерізу виконуємо за вихідними даними. Балки настилу проектуються з двотаврового профілю за ГОСТ 8239-89 «Двотавр з уклоном полок».
Розрахунковою схемою балки настилу є розрізна однопрольотна балка з рівномірно розподіленим погонним навантаженням. Постійне нормативне навантаження від настилу товщиною (власна вага настилу); власна вага балки поки ще невідома. Тимчасове нормативне корисне навантаження (за завданням).
За класифікацією сталевих конструкцій споруд балки настилу віднесено до третьої групи [табл.50 СНиПII.25.81*]. Тому приймаємо сталь класу міцності С 235 з розрахунковим опором . Коефіцієнт умов роботи приймаємо за [табл.6 СНиПII.25.81* ].
Коефіцієнти надійності за навантаженням:
.
Навантажувальна площа, з якої передається навантаження на один погонний метр балки настилу, становить: .
Лінійне навантаження на балку настилу становить:
- нормативне - - розрахункове -
Максимальні згинаючий момент і перерізуюча сила:
|
|
;
Підбір перерізу виконуємо зурахуванням розвитку пластичних деформацій за формулою:
,
звідки визначаємо необхідний розрахунковий момент опору:
,
де - значення максимального згинаючого моменту в кНсм (раніше він був обчислений в кНм);
(попередньо приймаємо в межах ).
Маючи необхідне значення моменту опору, за сортаментом на гарячекатані двотаври приймаємо близький, дещо більший за величиною Wx (), профіль І30 (мал..2.2.) з геометричними характеристиками:
; ; ; ; ; ; ; . Погонна маса профілю – 36,5 кг/м.
Тоді нормативна погонна власна вага балки буде
.
Розрахункова погонна власна вага дорівнює
.
Відповідно до [СНиПII.25-81* п.7.1] висота стінки для прокатного профілю визначається за формулою:
;
B перерізі, де , і отже дотичні напруження . За формулою приймаємо . Значення коефіцієнта визначається в залежності від відношення площі однієї полиці Аf до площі стінки Аw.
Площа стінки
.
Знаючи площу стінки, обчислюємо площу однієї полиці за формулою
.
Тоді
→ .
Уточнюємо погонне навантаження q, додаючи власну вагу 1 пог.м. двотавра І30( -за сортаментом; ):
;
.
Розрахункові згинаючий момент і перерізуюча сила:
Опорна реакція балки настилу:
.
Перевіряємо підібраний двотавр на міцність за формулою:
.
Дотичні напруження в опорному перерізі балки перевіряємо за формулою:,
,
де
Загальну стійкість балки не перевіряємо, тому що виконується умова. Перевіряємо жорсткість балки за формулою:
,
Е = 2,06 104 кН/см2 - модуль пружності.
Граничне значення відносногопрогину
,
звідки абсолютне значення граничного прогину буде
|
|
.
Умова жорсткості для прийнятої балки настилу виконана:
.
Таким чином, міцність і жорсткість балки настилу забезпечена.
Місцева стійкість поясів і стінки прокатних балок не перевіряється, тому що вона забезпечена їх товщами, прийнятими за умовами прокату.