Курсовая работа: Проектирование конструкции стальной балочной клетки рабочей площадки промышленного здания
- по второму варианту - m1I = 77,2 кг/м2
Вывод: по расходу стали более экономичен второй вариант. Поэтому к дальнейшему проектированию принимаем второй вариант усложненной балочной клетки. Тип сопряжение вспомогательной и главной балок определится после расчета высоты главной балки.
2.2. Проектирование составной сварной главной балки.
Разрезная балка загружена сосредоточенными нагрузками. Нагрузки на балку передаются в местах опирания на нее вспомогательных балок. Сосредоточенные силы подсчитываются по грузовой площади:
Агр = Lв Lбн = 7 × 2,5 = 17,5 м2
Сбор нагрузки на главную балку
Таблица 5
| Наименование нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | gf | Расчетная нагрузка, кН/м2 | |
| 1 |
Временная нагрузка Р = Рн × Агр = 12 × 17,5 | 210,0 | 1,2 | 252 |
| 2 |
Собственный вес настила и балок Gбн = mgAгр =77,2 × 9,81 × 10-3 × 17,5 | 13,25 | 1,05 | 13,91 |
| 3 |
Собственный вес главной балки (3% от временной нагрузки) Gтр =0,02 × 210 | 6,3 | 1,05 | 6,615 |
| Итого G+Р | 229,55 | 272,525 |
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,f и 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