6.5. Перевірка міцності за дотичними напруженнями

Максимальна поперечна сила Q=1893,12 кН. Обпирання головної балки на колону здійснюється за допомогою торцевого ребра і поперечна сила у цьому випадку сприймається тільки стінкою:

τ=1,5Q/(t_w· h_w)=1,5 ·1893,12/(1,6·152,8) =11,62 кН/см²=116,2МПа <R_sγ_c=133,4× ×1 =133,4 МПа

Рис.5 Зменшений переріз головної балки

6.6. Перевірка міцності стінки за приведеними напруженнями

У небезпечному перерізі, перерізі зміни ширини поясних листі, діють згинальний момент М₁=3449,0 кН·м і поперечна сила Q₁=1242,4 кН.

Момент інерції зміненого перерізу балки:

І_х1 = t_w·h_w³·/12+ b_f1·t_f³/6 + b_f1·t_f·h_f²/2 = 1,6·152,8/12 + 21·3,6³/6 +21·3,6·156,4²/2 = =1400461см⁴.

Середнє дотичне напруження:

τ = Q₁/(t_w·h_w)=1242,4 /(1,6·152,8 )=5,08 кН/см² =50,8 МПа.

Нормальне напруження на рівні поясних швів балки:

σ=М₁·h_w/(2·I_x1)=344900·152,8/(2·1400461)=18,80кН/см²=188,0 МПа.

Умова міцності перерізу балки за приведеними напруженнями

207,6 МПа <1,15R_yγ_c<1,15·230·1 = =264,5МПа.

6.7. Загальна стійкість балки

Згідно з пунктом 5.16* [1] загальна стійкість балки буде забезпечена, якщо за поверхового сполучення балок виконується умова:

а=80см <b_f(0,41+0,0032 b_f/ t_f+(0,73-0,016 b_f/ t_f) b_f/ h)·(E/R_y)^1/2=

741,5 см.

6.8. Місцева стійкість елементів балки

Стиснутий пояс є стійким, так як розміри його перерізу прийняті з урахуванням умови стійкості. Поперечні ребра розміщуємо під кожною балкою настилу (рис.6), оскільки це обумовлено вимогами п.7.10 [1].

Таким чином, крок поперечних ребер і балок настилу співпадає і становить а=800 мм. У курсовому проекті h_ef=h_w=1528 мм.

Ширина виступаючої частини ребра b_h = h_ef/30+40 = 1528/30+40=90,9 мм. Враховуючи залежність між шириною ребра b_h і шириною зменшеного перерізу поясного листа b_f1=2b_h+t_w (в даному прикладі b_f1=210 мм), приймаємо b_h=90 мм.

Товщина ребра:

6,01 мм;

Приймаємо t_s=9 мм.

Умовна гнучкість стінки:

3,2.

У зв’язку з тим, що =3,2≤3,2, то поперечні ребра відіграють тільки конструктивну функцію і крок між ними не нормується. З урахуванням розміщення балок настилу приймаємо а = 80 см (рис.6).

Якщо > 3,2, то поперечні ребра являються конструктивними елементами, що підвищують стійкість стінки. Відстань між поперечними ребрами в цьому випадку повинна погоджуватися з кроком балок настилу і не перевищувати максимального значення а_max= 2·h_ef (для зварних балок h_ef = h_w).

Перевірка стійкості стінки. Якщо > 3,5, то необхідно перевіряти стійкість стінки, укріпленої поперечними ребрами жорсткості.

В курсовому проекті ця перевірка здійснюється тільки в учбових цілях.

Перевірку стійкості виконуємо лише для одного відсіку, де розташоване місце зміни перерізу поясів. Розрахунковий відсік має 800 мм і висоту мм, тобто , тому розрахункові перерізи І та ІІ розміщуємо на границях відсіку (рис 6).

У нашому прикладі відстані від лівої опори відповідно до перерізів І та ІІ мм та мм.

Згинальні моменти та поперечні сили в перерізах І та ІІ:

кНм;

кНм;

Середнє значення моментів:

кНм.

кН;

кН;

Середнє значення поперечних сил:

кН.

Стискаюче нормальне напруження в стінці на рівні поясних швів

;

.

При поверховому сполучені (табл..22[1]).

Залежно від коефіцієнта з табл. 21 [1] визначаємо коефіцієнт .

Із двох розмірів розрахункового відсіку меншу сторону позначаємо

мм. Гнучкість стінки:

.

Відношення більшої сторони стінки до меншої

.

Критичні напруження:

• нормальні

МПа;

• дотичні

МПа.

Перевіряємо стійкість стінки

.

Рис. 6 Розміщення поперечних ребер жорсткості та перевірка місцевої стійкості стінки