Подбор сечения главной балки.

Расчет произведем на равномерно распределенную нагрузку эквивалентную по интенсивности сосредоточенным грузам.

 

Нормативная погонная нагрузка на главную балку:

 

 

Расчетная погонная нагрузка на главную балку:

 

 

Расчетный изгибающий момент:

 

 

Расчетная поперечная сила:

 

 

Найдем требуемый момент сопротивления сечения балки с учетом упруго-пластических деформаций (при ):

 

 

Значение требуемого момента сопротивления превышает значения момента сопротивления прокатного двутаврового сортамента, значит, сечение балки принимаем в виде сварного двутавра.

 

 

Определим высоту сечения главной балки.

Минимальная высота сечения балки:

 

 

В первом приближении высота балки:

 

 

Толщина стенки в первом приближении:

 

 

Согласно сортаменту стали: 14мм.

Оптимальная высота балки:

 

, где k = 1,15÷1,2

 

В нашем случае, для балок переменного сечения k = 1,15

 

Учитывая и и условия сопряжения балок, принимаем высоту стенки балки .

С учетом толщины полки балки, которую в первом приближении примем равной 25мм, назначим высоту главной балки и сопряжение балок в одном уровне.

 

Определим толщину стенки балки.

 

Из условия работы стенки балки на срез определи ее толщину, как:

 

 

Определим толщину стенки балки таким образом, чтобы не устанавливать дополнительно продольные ребра жесткости для обеспечения устойчивости:

 

Сравнивая полученные толщины стенки, принимаем , так как эта толщина отвечает условию прочности на действие перерезывающей силы и не требует укрепления балки продольными ребрами жесткости.

 

Определим геометрические размеры поясов.

 

Размеры горизонтальных поясных листов определим исходя из необходимой несущей способности балки.

Требуемый момент инерции:

 

 

, где ψ – коэффициент учитывающий ослабление сечения (например: отверстия от болтов), ψ = 1, болтов нет.

Находим момент инерции балки, принимая во внимание толщину поясов :

 

 

Момент инерции поясных листов:

 

 

Требуемая площадь сечения поясных листов балки:

 

, где

 

Ширина поясных листов:

 

 

Принимаем по ГОСТу пояса из универсальной стали размером 420х25мм, для которой отношение , что находится в пределах 0,2÷0,5 высоты балки, обеспечивающих общую устойчивость.

 

Вес погонного метра балки:

 

 

Уточним нагрузки с учетом собственного веса балки.

 

Расчетная погонная нагрузка на балку:

 

 

Расчетный момент:

 

 

 

Расчетная поперечная сила:

 

 

Уточним принятый ранее коэффициент учета пластической работы :

 

 

 

Для сварной двутавровой балки с соотношением , табличное значение , которое практически соответствует принимавшемуся ранее

 

Проверим принятую ширину (свес) поясов исходя из их местной устойчивости: