Уточняем нагрузку на балку с учетом собственного веса главной балки

Нормативная нагрузка на балку

Расчетная нагрузка на балку

Максимальный расчетный изгибающий момент в середине пролета:

Максимальная поперечная сила на опоре:

Проверяем толщину стенки балки из условия среза

Проверяем условие, при соблюдении которого не требуется постановка продольных ребер в стенке:

Определяем расчетные геометрические характеристики сечения

Момент инерции сечения балки

Момент сопротивления сечения балки

Прочность балки по нормальным напряжениям

Недонапряжение:

Проверка прогиба (второе предельное состояние)

В соответствии с т. 1.5[1] допустимый относительный прогиб при пролете главной балки =16 м составит:

Жесткость главной балки обеспечена.

Изменение и проверка сечения главной балки

Изменение сечения поясов производим на расстоянии x₁=1/6·l= от опор, при этом изменение сечения не должно попасть на балку настила (рисунок 2.3). Сечение поясов изменяем путем изменения ширины пояса, т.к. при этом не изменяется высота балки и верхний пояс остается гладким.

Рисунок 2.3 Расчётная схема главной балки

Находим усилия в измененном сечении:

Расчетное сопротивление растяжению прямого стыкового сварного шва по пределу текучести с визуальным контролем качества шва:

где R_y = 240 МПа – расчётное сопротивление стали С245 для листового, широкополосного проката при толщине св. до мм (т. 2.3[1]).

Определяемый требуемый момент сопротивления измененного сечения при упругой работе:

Требуемый момент инерции балки в сечении 1–1:

Момент инерции стенки балки:

Момент инерции полки:

Площадь и ширина измененного сечения полки:

Согласно т. 7.14[1] по ГОСТ 82-70* ширину полки в измененном сечении принимаем b_1f =мм:

b_1f = мм > 0,5· b_f=0,5· = мм;

b_1f = мм > 0,1·h=0,1· = мм;

Находим геометрические характеристики измененного сечения

Момент инерции:

Момент сопротивления:

Статический момент половины сечения:

Прочность в уменьшенном сечении балки

Прочность балки по касательным напряжениям по опоре балки:

Проверяем приведенные напряжения на границе стенки в месте изменения сечения при s_loc = 0:

где

Общую устойчивость балки не проверяем, т.к. по всей длине главной балки приварен стальной настил.

Проверка местной устойчивости балки

Рисунок 2.4 Расчет расстановки ребер жесткости в главной балке

В балках их прокатных профилей проверка местной устойчивости стенки и сжатого пояса не требуется, т.к. она обеспечена самим прокатом.

Проверка местной устойчивости пояса балки

Местная устойчивость сжатого пояса обеспечена, так как выполняется условие:

где b_ef – свес полки,

Проверка местной устойчивости стенки балки

Условная гибкость стенки:

где h_ef = h_w = см.

а) Первый отсек (Х₁= мм)

Так как а = мм < h_ef = мм, то проверку местной устойчивости следует вести при значениях M₁ и Q₁, вычисленных для напряженного участка длиной а, т.е. в сечении, расположенном на расстоянии x₁ = а/2=571/2=285,5 мм от первого поперечного ребра.

В сечении 1-1 действуют:

Находим сжимающие напряжения у верхней границы стенки:

Средние касательные напряжения в стенке:

Местные напряжения в стенке:

Находим коэффициент d:

Критическое нормальное напряжение:

Критическое касательные напряжения:

где

Проверяем устойчивость стенки:

Устойчивость стенки в первом отсеке обеспечена.

б) Второй отсек (X₂ = мм)

Вычислим x₁= мм, тогда

Находим нормальные напряжения в отсеке:

При критические нормальные напряжения определим по формуле:

гдекоэффициент с₂ = -, по т. 3.18[1].

Критические касательные напряжения:

Местная устойчивость среднего отсека обеспечена.

в) Средний отсек (X₃ = мм)

Находим нормальные напряжения в отсеке:

При критические нормальные напряжения определим по формуле:

гдекоэффициент с₂ = - по т. 3.18[1].

Критические касательные напряжения:

Местная устойчивость среднего отсека обеспечена.

Назначаем размеры двухсторонних ребер жесткости:

Принимаем ребра шириной

Находим толщину ребра:

В соответствии с (т. 7.14[1]) толщину ребра принимаем

Назначаем сечение ребра

Поперечные ребра жесткости привариваем сплошным швом полуавтоматической сваркой в углекислом газе проволокойСВ-08Г2С.

Рисунок 2.4 Двусторонние ребра жесткости

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: