2 .2. Изменение сечения главной балки
Расчетная схема балки с непостоянным сечением
Изменение сечения
выполняется без учета пластических
деформаций за счет уменьшения ширины
поясных листов на расстояние около 1/6
пролета от опоры. Сечение изменяем
уменьшением ширины поясов. Разные
сечения поясов соединяем сварным швом
встык электродами Э42 с применением
физических методов контроля, т.е. для
растянутого пояса
.
Определяем расчетный момент и перерезывающую силу в сечении:
Примем
.
Подбор
измененного сечения ведем по упругой
стадии работы материала по формуле
.
Определяем требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение:
;
.
Определяем
требуемый момент инерции поясов (
):
.
Требуемая площадь сечения поясов:
Принимаем пояс 240*25 мм,
Принятый пояс
удовлетворяет рекомендациям
и
.
Определяем момент инерции и момент
сопротивления уменьшенного сечения:
2.4. Проверка обеспеченности общей устойчивости балки
Схема напряжений в сечении балки
Требуется проверить прочность, общую устойчивость и прогиб сварной балки.
Проводим проверку прочности балки
Проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на нейтральной оси сечения около опоры балки:
,
где статический момент полусечения балки:
.
Проверяем местные напряжения в стенке под балками настила:
,
где
(опорные реакции балок настила);
(длина передачи нагрузки на стенку
балки).
Поэтажное опирание балок
Наличие местных напряжений,
действующих на стенку балки, требует
проверки совместного действия нормальных,
касательных и местных напряжений по
формуле
на уровне поясного шва и под балкой
настила по уменьшенному сечению вблизи
места изменения сечения пояса. В
рассматриваемом примере такого места
нет, так как под ближайшей балкой настила
будет стоять ребро жесткости, которое
воспримет давление балок настила,, и
передачи локального давления на стенку
в этом месте не будет. Поэтому проверяем
приведенные напряжения по формуле
в сечении I-I
– месте изменения сечения балки(где
они будут максимальны):
расчетные
нормальные и касательные напряжения в
краевом участке стенки балки на уровне
поясных швов (или заклепок) в рассматриваемом
сечении балки. (Проверка прочности по
приведенным напряжениям)
;
.
Проверки показали, что прочность балки обеспечена.
Проверяем необходимость проверки общей устойчивости балки по формуле
в месте действия максимальных нормальных
напряжений, принимая за расчетный
пролет
- расстояние между балками настила:
а) в середине пролета балки
и балка работает
упруго
б) в месте уменьшенного сечения балки
Обе проверки показали, что общая устойчивость балки обеспечена.