Металлические конструкции балочной площадки (стр. 2 из 4)

Прочность обеспечена, окончательно принимаем балку двутаврового сечения №12,

ГОСТ 8239-72

5. Расчёт главной балки

5.1. Выбор марки стали

Главная балка относится ко II группе конструкций. Назначаем марку стали C245 табл.50/1/

Ryn= 245 МПа; Run= 370 МПа; Ry= 240 МПа; Ru= 360 МПа – т 51 [1]

gm=1,025 т 2 [1]

Rs=0.58 Ryn/gm=0.58*245/1.025=155,61 МПа

5.2. Выбор расчётной схемы

5.3. Сбор нагрузок

Балка загружена равномерно распределённой нагрузкой по длине

;

γf=1,1ч1,2 – коэффициент надёжности по нагрузке

ρ – собственный вес балки (2ч4% от нагрузки)

5.4. Статический расчёт

Расчётные усилия в балке Мьах и Qмах определяем по правилу строительной механики.

Расчётные усилия в балке Мьах и Qмах определяем по правилу строительной механики.

202,4 – 202,4 = 0

Участок 1: 0 ≤ х1 ≤ 10 м

при х1 = 0, Q1 = 101,2кН; при х1 = 10 м, Q1 = -101,2 кН

при х1 = 0, М1 = 0; при х1 = 10 м, М1 = 0 кНм

Найдём критическое значение момента на 1-ом участке:

5.5. Предварительный подбор сечения

Балка настила загружена статической нагрузкой, имеет сплошное сечение, следовательно, ее расчет можно выполнять с учетом развития пластических деформаций, тогда требуется момент сопротивления.

где (табл. 6 п7 /1/)

Принимаем номер проката по сортаменту № 45

5.6. Поверка балки по первой группе предельных состояний

5.6.1. Прочность по нормальным напряжениям

5.6.2. Прочность по касательным напряжениям

5.6.3. Проверка на совместное действие нормальных и касательных напряжений

;

;

<

5.6.4. Проверка на устойчивость

Согласно пункту 5.16а [1] проверка на общую устойчивость может не выполняться, так как нагрузка передаётся через сплошной жесткий металлический настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный при помощи сварного шва.

5.7. Проверка балки по второй группе предельных состояний

5.7.1. Проверка на жесткость, или проверка предельного прогиба

Прочность обеспечена, если выполняется условие

, где т. 40 /1/

RВ = 101,2 кН; RА = 101,2 кН

=

Прочность обеспечена, окончательно принимаем балку двутаврового сечения № 45,

ГОСТ 8239-72

6. Расчёт колонны

6.1. Выбор марки стали

Колонна относится к III группе конструкций (табл./50/1/). Принимаем марку стали С235.

Ryn=245 МПа; Run=365 МПа; Ry=240 МПа; Ru=355 МПа – табл. 51/1/; gm=1,025–табл.2/1/; Rs=0,58×Ryn/gm=0,58×245/1,025=138,63 МПа–табл. 1/1/;

6.2 Выбор расчетной схемы

Расчетная схема колонны:

в плоскости х–х: жесткое сопряжение с фундаментом; верхний конец свободен от закреплений

в плоскости y–y: шарнирное сопряжение с фундаментом; верхний конец закреплен от перемещений, промежуточные закрепления

- геометрическая длина колонны

- расчетная длина в плоскости x-x;

– расчетная длина в плоскости y-y;

6.3. Сбор нагрузок на колонну

На колонну действуют опорные реакции балок опирающиеся на неё.

кН,

Где

кН – опорная реакция главной балки.

кН,

Где

м2 - грузовая площадь колонны;

кН/м2 – расчётная нагрузка на настил.

Расчет относительно материальной оси.

Сечение стержня подбираем относительно материальной оси y-y. Задаемся гибкостью λ=70 и находим соответствующее значение φ=0,754 (табл.72/1/).

Требуемая площадь сечения:

и радиус инерции iх,тр=lх/λ=980/70=14 см.

По сортаменту принимаем 2 швеллера [ 14 со значениями A и i, близкими к требуемым:

h=140 мм; bп=58 мм; tп=8,1 мм; tст=4,9 мм; Jx=493,0см4; Jy=51,5см4; ix=5,61 см; iy=1,81см; A=15,6 см2; cечение ориентируем по осям

Сечение ориентируем по осям .Ось x-x совпадает с осью х. Материальная ось совпадает с плоскостью главной балки.

Расчет относительно свободной оси.

Определяем расстояние между ветвями колонны из условия равноустойчивости колонны в двух плоскостях λпр=λy.

Гибкость относительно свободной оси х-х:

.

Принимаем λ1=30; λх=lх/iх=980/5,61=174,6;

находим

.

Полученной гибкости соответствует радиус инерции iу=lу/λу=490/172 =2,84 см

по табл. 72/1/ при помощи интерполяции находим φ = 0,2

Устойчивость колонны обеспечивается.

Проверка сечения колонны относительно свободной оси (у-у):

Для этого определяем геометрические характеристики всего сечения (геометрические характеристики ветвей даны в сортаменте):

J1=51,5 см4; i1=1,81 см; z0=1,82 см; bтр=2*58=116 см;

Радиус инерции сечения стержня относительно свободной оси:

Гибкость стержня относительно свободной оси:

по табл.72/1/ при помощи интерполяции находим φ = 0,2