Задача 4. Подобрать сечение главной балки балочной клетки из прокатного двутавра без учета пластических деформаций. Проверить жесткость балки

Разработать эскиз узла М 1: 10: а) этажное сопряжение балок; б) сопряжение балок в одном уровне; в) узел опирания главной балки на колонну (исходные данные приложение 4)

Рис.6. Схема балочной клетки

Дано: 1) расчетная схема балочной клетки; 2) марка стали; 3)тип двутавра: Б –нормальный, Ш- широкополочный; 4)пролет , м; 5) шаг главных балок , м; 6) постоянная и временная нормативные нагрузки q_n, р_n - кПа;

7) коэффициенты надежности по нагрузке и ; 8) вариант эскиза узла.

Решение: Рис.7 Расчетная схема главной балки.

1. Определяется полная расчетная нагрузка на 1 п. м. балки: q=(q_n + р_n ) , кН/м.

2.Расчетный пролет балки: , где =0, 2-0, 3 м.

3.Расчетные усилия в балке: М=q , кН*м; Q= q /2

4. Определяется расчетное сопротивление стали по пределу текучести , МПа кПа (по т. 51 (1) или приложение 10 настоящих методических указаний)

Определяется коэффициент условия работы γ _с (по т. 6 (1) или приложение 21 настоящих методических указаний).

5.Из условия прочности на изгиб определяется требуемый момент сопротивления сечения: .

6.По сортаменту прокатных профилей принимается номер

двутавра.

Рис. 8. Схема сечения прокатной балки и эпюра напряжений.

7. Определяем нагрузки от собственного веса и прибавляем к расчетной нагрузки.

8.Проверяется прочность балки по нормальным напряжениям с учетом собственного веса, местная и общая устойчивость.

В сечениях с М=М_max; М_max/ W ≤ 1.

В сечениях с Q=Q_max; QmaxS / W ≤ 1.

9.Проверка жесткости балки, прогиб балки определяется по нормативной нагрузке с учетом собственного веса:

q^н=(q_n+ р_n) , КН/м; М_n= q_n , кН*м_;

f= Mn l_о²/ (9, 6 E J_x) ≤

где, Е=2*10⁵Мпа=2*10⁸кПа- модуль упругости стали;

-предельно допустимый прогиб балки = /200