Материал: 2083
2. РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ БАЛКИ ПЕРЕКРЫТИЯ
Главная балка перекрытия является разрезной, симметричного сварного двутаврового сечения и загружена статической нагрузкой, приложенной в плоскости стенки балки. Исходными данными для расчета является статический расчет балки (эпюра моментов, эпюра поперечной силы, опорные реакции).
Расчет сварных балок производят на прочность по нормальным напряжен ям при действии момента, по касательным напряжением
при действ |
поперечной силы, приведенным напряжениям при со- |
|
вместном действ |
момента и поперечной силы, а также на общую |
|
С |
местную устойчивость элементов балки. Для |
|
устойч вость балки |
||
эконом матер ала в составных алках изменяют сечения по длине в |
||
соответств |
с эпюрой изги ающих моментов. Упруго-пластическая |
|
работа матер ала в так х алках недопустима вследствие возможно- |
||
стиодновременного о разования нескольких шарниров пластичности
в одном пролете (в местах наи ольшего изгибающего момента и из-
менен я сечен я). Расчет главной |
производится как для конст- |
рукции 1-го класса (упругое состояние сечения) [1, пп. 4.2.7]. |
|
балки |
|
А |
|
2.1. Исходные данные для расчета главной балки
2.1.1. Расчетная длина главной балки
Конструктивная и расчетная схемы главной балки приведены на рис. 6. Одним концом главная балка заделана в кирпичную стену, а другим – примыкает к полке колонны. Расчетная схема главной балки
– шарнирно опертая однопролетная балка. |
И |
|||||||
Конструктивная длина главнойДбалки, м, |
||||||||
lкгб L1 Lz |
|
hк |
. |
(17) |
||||
|
|
|||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
||
Расчетная длина главной балки, м, определяется как расстояние |
||||||||
от середины площадки опирания на кирпичную стену до грани ко- |
||||||||
лонны: |
|
|
|
|
|
|
||
l0гб L1 |
Lz |
|
|
hк |
, |
(18) |
||
|
|
|||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|||
где Lz – глубина заделки главной балки в кирпичную стену, Lz = 0,4 м; hк – высота поперечного сечения колонны. Для предварительных расчетов рекомендуется принять hк = 0,4 м.
16
Си бА Д Рис. 6. Конструктивная и расчетная схемыИглавной балки
Расстояние от левой опоры до первой второстепенной балки в соответствии с конструктивной схемой (см. рис. 6): a1 = a + Lz/2, м.
Расстояние от правой опоры до ближайшей от нее второстепенной балки: a2 = a + hк/2, м.
2.1.2. Нагрузки, действующие на главную балку
Второстепенные балки передают нагрузку от вышележащих конструкций (их собственный вес и временную нагрузку) на главную балку в местах их сопряжения. Схема для определения грузовой площади на один узел главной балки приведена на рис. 7.
17
СиР с. 7. Схема для определения грузовой площади на один узел главной балки
Сосредоточенная нагрузка F, кН, в узлах расчетной схемы определяется по формуле (со ственный вес главной балки на предварительном этапе рекомендуется принять 1 кН/м):
F Aгр (qпостн |
f ,пост qврн f ,вр ) lквб |
вб f ,пост а 1кН м f ,пост, (19) |
||
где |
A |
– грузовая площадь, м2, A |
L a. |
|
|
гр |
|
гр |
|
|
|
бА |
||
|
|
|
Д |
|
2.1.3. Статический расчет главной балки
Для выполнения статического расчета главной балки можно вос- |
|
ЛИРА |
|
пользоваться одним из двух способов: определить усилия и построить |
|
эпюры внутренних силовых факторов в ПК « |
САПР» или вос- |
пользоваться методами строительной механики. |
|
Если статический расчёт главной балки |
выполняется в ПК |
«ЛИРА», необходимо полученные результаты расчетов поместить в пояснительную записку в указанном ниже порядке.
Визуализация результатов статического расчета в ПК «Л РА»:
1.Схема нумерации элементов.
2.Схема нумерации узлов.
3.Схема типов жесткостей.
4.Схема загружения балки с подписями значений сил.
18
5.Эпюры (на схеме нумерации элементов) с подписями ординат.
6.Таблица «Усилия (стержни)».
|
|
|
|
Пример расчета. |
Требуется |
выполнить |
статический |
расчет главной |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
балки методом строительной механики. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Исходные данные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
Конструктивная длина главной балки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
l |
кгб |
L L |
Ζ |
|
hк |
|
14,0 0,4 |
0,4 |
14,2м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Расчетная дл |
|
|
на главной балки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
l |
0 |
гб |
L |
|
LΖ |
|
|
hк |
|
14,0 |
0,4 |
|
0,4 |
|
14,0м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Расстоян е от левой опоры до первой второстепенной балки a1 = a + Lz/2 = |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 2,8 + 0,4/2 = 3,0 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бА |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
Расстоян е от правой опоры до |
|
лижайшей от нее второстепенной балки |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
a2 = a + hк/2 = 2,8 + 0,4/2 = 2,6 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Грузовая площадь Aгр |
L2 |
a 7,4 2,8 20,72 м |
|
. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Решен е: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
Сосредоточенная с ла F, приложенная в местах опирания второстепенных |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
балок с шагом a = 2,8 м (вес главной |
|
алки ориентировочно равен 1 кН/м): |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
F A (q |
н |
|
|
|
|
f ,пост |
qн |
f |
,вр |
) l |
квб |
|
вб |
|
f ,пост |
a 1 |
f ,пост |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
гр |
|
пост |
|
|
|
|
|
|
|
вр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
20,72 (2,8 1,2 7,1 1,2) 7,65 0,665 1,05 2,8 1 1,05 255кН. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
Реакции опор: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
RВ |
|
255 3,0 255 3,0 2,8 255 3,0 2 2,8 255 3,0 3 2,8 |
|
524,6 кН; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
RА |
|
255 2,6 255 2,6 2,8 255 2,6 2 2,8 255 2,6 3 2,8 |
495,4кН. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|||||||||||
Расчетные изгибающие моменты и поперечныеДсилы: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Сечение I-I |
|
|
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x/0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
0 x a ; |
|
|
|
1 1 |
R |
A |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М0 |
0; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Mа |
|
|
495,4 3,0 1486 |
кН м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q1 1 RA |
495,4 кН. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Сечение II-II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а x Fx / |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
0 x a; |
|
M |
2 2 |
R |
A |
0 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
М0 |
1486кН м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Mа |
495,4 (3,0 2,8) 255 2,8 2159кН м; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
Q2 2 |
|
RA F 495,4 255 240,4кН. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
19
С |
|
|
|
|
|
|
||||
и |
|
|
|
|
||||||
|
|
бА |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|||
Сечение III-III |
|
|
|
а a x F a x Fx /0 |
|
И |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
0 x a; |
M |
3 3 |
R |
A |
; |
|
|
|||
|
|
|
|
1 |
a |
|
|
|
||
М0 |
2159кН м; |
|
|
|
|
|
|
|
||
Mа |
495,4 (3,0 2,8 2,8) 255 2,8 2,8 255 2,8 2118кН м; |
|
||||||||
Q3 3 |
RA 2F 495,4 2 255 14,6кН. |
|
|
|
||||||
Сечение IV-IV |
|
|
|
а a а x F a а а F a а Fx /0 |
|
|||||
0 x a; |
M |
4 4 |
R |
A |
; |
|||||
|
|
|
|
1 |
|
|
a |
|
||
М0 2118 кН м;
Mа 495,4 (3,0 2,8 2,8 2,8) 255 2,8 2,8 2,8 255 2,8 2,8 255 2,8 1364 кН м;
Q4 4 RA 3F 495,4 3 255 269,6кН.
20