Разработать эскиз узла М 1:10: а) этажное сопряжение балок

Дано: 1) расчетная схема балочной клетки; 2) марка стали ВСт3сп6-1; 3)тип двутавра - Б –нормальный; 4) пролет =10 м; 5) шаг главных балок =6 м; 6) постоянная и временная нормативные нагрузки q_n=3, 0кПа,

р_n =4, 2 кПа; 7) коэффициенты надежности по нагрузке =1, 1, =1, 4; 8) вариант эскиза узла - а

Решение:

1. Определяется полная расчетная нагрузка на 1 погонный метр балки:

q=(q_n + р_n ) = (3*1, 1+4, 2*1, 4)*6 = 55, 08 кН/м.

2. Расчетный пролет балки: = 10-0, 2=9, 8 м.

3. Расчетные усилия в балке: М=q =55, 08*9, 8²/8 = 661 кН*м; Q= q /2= 55, 08*9, 8/2=269, 8 кН

4. Расчетное сопротивление стали по пределу текучести С245 = 240 МПа=240*10³кПа Коэффициент условия работы γ _с =0, 9

5. Из условия прочности на изгиб определяется требуемый момент сопротивления сечения: = 661 / 240*10³*0, 9= 3, 06*10^-3 м³=3060 см³

6. По сортаменту прокатных профилей принимается номер двутавра 70Б1 W_х=3630 см³,

J_х= 125800 см⁴, S_x=2080 см³; m=127 кг/м.

7. Нагрузка от собственного веса 127*9, 81*10^-3=1, 24 кН/м, q= 55, 08+1, 24= 56, 32 кН/м

М=q =56, 32*9, 8²/8 = 676 кН*м.

8. Проверяется прочность балки по нормальным напряжениям.

М_max/ W = 676 / 3, 63*10^-3 *240*10³* 0, 9=0, 862≤ 1

Q_max S / W = 269, 8*2, 08* 10^-3 /3, 63*10^-3 *240*0, 9=0, 715≤ 1

Прочность балки обеспечена.

Общая устойчивость балки обеспечивается системой второстепенной балок, препятствующих повороту сечений балки и горизонтальному смещению сжатого пояса.

Местная устойчивость прокатных балок не проверяется, так как она обеспечивается большой толщиной элементов, что связано с технологической практикой.

9. Прогиб балки определяется по нормативной нагрузке:

q^н=(q_n+ р_n) = (3+4, 2)*6 = 43, 2+1, 24 = 44, 44 КН/м;

М_n= q^н = 44, 44*9, 8²/ 8=533, 5 кН*м_;

f= M_n l_о²/ (9, 6 E J_x) = 533, 5*9, 8²/ 9, 6*2*10⁸*125800*10^-8= 0, 021 м = 2, 1 см ≤ =980/200=4, 9 см

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

Жесткость балки обеспечена. Окончательно принимаем номер балки 70Б1

(Эскиз).