Расчет стальной балочной клетки
Коэффициент 
2.2.1. Подбор сечения главной балки
Сечение составной сварной балки состоит из трех листов: вертикального - стенки и двух горизонтальных - полок (рис. 9).
Расчетный изгибающий момент
Мmax = 9(G+P)Lбн - 4,5(G+P)Lбн = 4,5(G+P)Lбн = 4,5×272,525×2,5 = 3065,91 кН×м
Для принятой толщины листов полок tf
≤ 20 мм расчетное сопротивление стали С375 равно Rу
=345 МПа. Коэффициент условия работы g
с=1. В первом приближении с1
= 1,1.
Требуемый момент сопротивления:
Высоту сечения балки h
предварительно определим по соотношению между hоптW
, hопт,fи hmin
, где hоптW
- оптимальная высота сечения из условия прочности; hопт,f
- оптимальная высота сечения из условия жесткости; hmin -
оптимальная высота сечения из условия минимальной жесткости, при обеспечении прочности.
1) оптимальная высота балки из условия прочности:
,
где 
- отношения высоты балки к толщине стенки в пределах kW= 125…140. Принимаем kW
= 130.
2) оптимальная высота балки из условия жесткости:
,
где 
, n0
= 231,94 - для пролета L
= 17,5 м
3) высота балки из условия минимальной жесткости при обеспечении прочности:
Выбор высоты балки
Т.к. hmin
<
hоптW
< hопт,f, принимаем h = hоптW
Высота главной балки должна соответствовать наибольшей строительной высоте перекрытия согласно заданию:
h ≤ hc max - tн,
где t
н- толщина настила.
Наибольшая строительная высота перекрытия определяется разностью отметок верха настила и габарита помещения под перекрытием:
hc max = 8,4 - 6,6 = 1,8 м
Т.к. h = 1199 см < hc max - tн = 1800 - 6 = 1794 мм -оставляем выбранную высоту h = 1199 см.
Принимаем толстолистовую сталь шириной 1250 мм. С учетом обрезки кромок с двух сторон по 5 мм hW= 1250 -10 = 1240 мм.
По коэффициенту kW= 130 определяем толщину стенки: tW = hW /kW = 1240/130 = 9, 5 мм. Принимаем tW =10 мм. Толщину полок назначим равной tf =18 ≤ 3 tW = 30 мм.
Полная высота балки:
h = hW + 2 tf = 1240 + 2×18 = 1276 мм
Момент инерции стенки:
Требуемый момент инерции полок:
Jтр = Jтр max - JW,
где Jтр max определим по двум значениям из условий
а) прочности Jтр = 0,5Wтр h = 0,5×8848,2×127,6 = 564512,2 см4
б) жесткости Jтр = 530132 см4
Jтр = 564515,2 - 158885 = 405630,2 см4
Требуемая площадь сечения полки:
Толщина стенки из условия обеспечения ее местной устойчивости:
В расчете было принято 1,8 см, что больше tf
= 1,42 см.
Ширину полки назначаем из условия 
или bf = 427 …256 мм. Принимаем bf =360 мм, что соответствует ширине листа универсальной стали по сортаменту. Уточним собственный вес балки по принятым размерам.
Дополнительно
Развитие атомной энергетики в Украине
Наше время называю атомным не только и не столько потому,
что оно было ознаменовано гениальными открытиями в области строения атома, а и
потому, что человек нашёл полезное применение фантастически огромной энергии,
источником которой стал неизмеримо малый атом.
Ионизирующее
излучение (атомная р ...
Нетрадиционные методы производства энергии
Рождение энергетики
произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать
огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма,
оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в
земледелии, консервантом продуктов, технологическ ...