;

;

Назначим по сортаменту I 23Б1 c ;

;

.

Проверим жёсткость выбранного сечения:

условие удовлетворяется

Рассчитываем вспомогательные балки:

;

.

Назначим по сортаменту I 70Б1 c ;

;

.

Проверим жёсткость выбранного сечения:

условие удовлетворяется

Расход материала:

,

.

ВЫВОД: расход материалов приблизительно одинаков, но по трудоёмкости второй вариант сложнее, поэтому для дальнейшей разработки принимается первый вариант, так как он более удобен для изготовления, монтажа и сокращает строительную высоту перекрытия.

2. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЛАВНОЙ БАЛКИ

2.1. Расчётные нагрузки и усилия

Нагрузки на наиболее нагруженные балки по средним осям:

;

.

Момент в середине пролёта:

;

Поперечная сила на концах:

.

Относим главную балку к II группе конструкций по [4] и назначаем для неё сталь 18ПС (С245) с расчётным сопротивлением .

2.2. Подбор сечения главной балки

Рисунок 3 – Поперечное сечение главной балки

Минимальная высота сечения главной балки по требованиям жёсткости при норме прогиба .

Найдём наименьший момент сопротивления:

,

где коэффициент условия работы конструкции.

Определяем высоту сечения :

Минимальная высота сечения из соображения жёсткости при :

Оптимальная высота сечения из соображений экономии:

,

где гибкость стенки.

Предельная высота сечения главной балки определяется из условия обеспечения заданной строительной высоты перекрытия.

Исходя из условия , назначаем высоту сечения, близкой к оптимальной:

.

Определим толщину стенки:

Из условия прочности на срез в опорном сечении:

,

где ;

.

Из условия постановки только поперечных рёбер жёсткости, толщина стенки:

Из условия получения оптимальной, ранее предполагаемой гибкости стенки :

.

Окончательно назначим толщину стенки по сортаменту .

Определяем сечение поясных листов:

Окончательно по сортаменту принимаем размеры поясных листов:

;

;

.

Проверим условие свариваемости:

условие свариваемости выполнено.

2.3. Проверка принятого сечения

Вычисляем геометрические характеристики сечения:

Момент инерции:

, (2.3.1)

,

где ,

.

Момент сопротивления:

условие удовлетворяется.

Определим относительное превышение:

условие удовлетворяется.

Проверка по нормальным напряжениям:

кН/см2, (2.3.2)

условие прочности выполняется.

Изменение напряжения (недогруз):

.

2.4. Изменение сечения главной балки по длине

Рисунок 4 – Схема к расчёту

Проектируем изменение сечения балки изменением сечения поясных листов на расстоянии м от каждой из опор, уменьшаем сечения поясных листов.

Расчётные усилия в месте изменения сечения

, кН* м, (2.4.1)