1.5 Проверка прочности и жёсткости скомпонованного сечения

балки

По назначенным размерам определяем геометрические характеристики сечения.

Определяем момент инерции сечения балки относительно оси х Ix, см⁴, по формуле

( 20 )

Определяем действительное значение момента сопротивления сечения балки Wд, см³, по формуле

, ( 21 )

где h – высота балки, см.

( 22 )

Определяем статический момент половины сечения балки относительно оси х Sх, см³, по формуле

, ( 23 )

где Аст – площадь сечения стенки балки, см².

Производим проверку балки на прочность по нормальным напряжениям , кН/см², от максимального изгибающего момента, по формуле

( 24 )

Производим проверку балки на прочность по касательным напряжениям , кН/см², от максимальной поперечной силы, по формуле

, ( 25 )

где Rs – расчётное сопротивление материала срезу, кН/см².

Производим проверку балки на жёсткость по относительному прогибу

, ( 26 )

где Е – модуль упругости, Е = 21000 кН/см²;

[f/l] – нормативный прогиб, зависит от назначения балки и даётся

в условии.

1.6 Расчёт сварных швов, соединяющих пояса со стенкой

При работе балки на изгиб в сварных швах, соединяющих пояса со стенкой, возникают сдвигающие усилия Т, которые вызывают касательные напряжения .

Рисунок 2 – Балка сварная

Определяем величину сдвигающего усилия на длине 1 см балки Т, кН, по формуле

, ( 27 )

где Sпх – статический момент поясного листа, см³.

, ( 28 )

где А^дп – площадь поперечного сечения поясного листа, см²;

а – расстояние от нейтральной оси х до центра тяжести поясного

листа, см.

( 29 )

Рисунок 3 – Сечение балки

Определяем напряжение в сварных швах ^т_w, кН/см², по формуле

, ( 30 )

где Аш – площадь поперечного сечения сварных швов на длине 1 см,

см².

, ( 31 )

где β – коэффициент, зависящий от способа сварки;

β = 0,7 при ручной дуговой сварке;

β = 0,85 при полуавтоматической сварке;

β = 1 при автоматической сварке;

К_f – катет сварного шва, см.

Тогда