0. Зміна перерізу балки.

Місце зміни перерізу балки приймаємо на відстані від опори:

м

Розрахункові зусилля в місці перерізу :

кН·м

кН

Необхідний момент опору і момент інерції змінного перерізу, виходячи з міцності стикового шва розтягнутої зони:

см³;

см⁴

Момент інерції, який припадає на пояси:

см⁴

Необхідна площа перерізу поясу:

см².

Приймаємо пояс з широкополосної універсальної сталі перерізом 280х25 з A_f1 =70 см² (ГОСТ 82-79)

Прийнятий пояс задовольняє вимогам:

(мм);

Момент інерції і момент опору зменшеного перерізу:

см⁴;

см³

Нормальні напруження в місці зміни перерізу:

кН/см²

0. Перевірка балок на міцність, жорсткість і загальну стійкість.

Реакція двох балок настилу дорівнює:

кН

Максимальні нормальні напруження для основного перерізу:

кН/см²

Максимальні дотичні напруги в стінці балки на опорі:

кН/см²

Статичний момент половини перерізу балки в місці дії максимальної поперечної сили:

см³

Місцеві напруження під балками настилу:

кН/см²

Умовна довжина зони розподілу навантаження:

см

Міцність по приведеним напругам в місці перерізу при:

σ_loc = 0 : = = 24,06 кН/см²<1,15·25·1,1=31,6 кН/см²,

де σ = σ₁h_ω/h = 19,85·140/145 = 19,17 кН/см²;

кН/см² , де S_f1=b_f1·t_f[(h-t_f)/2] = 10062,5 см³

Міцність балки в місці зміни перерізу забезпечена. Перевіримо міцність зміненого перерізу під балкою настилу на відстані 1,5 м від опори, де σ_loc ≠ 0. Згинальний момент і поперечна сила під балкою настилу:

кН·м

кН

Нормальні і дотичні напруження на рівні поясного шва:

кН/см² ;

кН/см²

Приведенні напруження:

=

= кН/см²

Міцність зміненого перерізу балки забезпечена. Жорсткість балки також забезпечена, так як h>h_min. Загальну стійкість балки перевіряємо як всередині прольоту балки, де враховані пластичні деформації, так і по зменшеному перерізу, приймаючи за розрахунковий проліт l_ef – відстань між балками настилу.

Перевіримо:

для основного перерізу: ;

для зміненого перерізу: ;

відношення:

Загальна стійкість основного перерізу забезпечена,

відношення:

Загальна стійкість зміненого перерізу забезпечена.

0. Перевірка місцевої стійкості стиснутого поясу і стінки.

Перевірку стійкості стиснутого поясу виконуємо в місці максимальних нормальних напруг, де враховані пластичні деформації:

Місцева стійкість стиснутого поясу забезпечена. Умовна гнучкість стінки:

Таким чином при поверхневому сполученні балок (σ_loc≠0) необхідна перевірка стінки балки на місцеву стійкість. Визначаємо необхідність постановки ребер жорсткості , таким чином ребра жорсткості необхідні. Розміщення ребер жорсткості слід починати з зони можливих пластичних деформацій, де їх ставлять під кожною балкою настилу. Довжина зони використана пластичних деформацій:

см

На інший частині балки відстань між ребрами приймаємо трохи більше максимальної для даної гнучкості, що можливо при виконанні вимог (СНиП ІІ-23-81.п.7.10):

а = (13-3)/4=3,25 м > 2h_ef = 2·1,4=2,8 м

Установлюємо односторонні ребра жорсткості шириною:

мм (прийнято b_h=110 мм), і товщиною

мм (прийнято 8 мм).

Місцеву стійкість стінки перевіряємо в двох відсіках – середньому і крайньому. Місце, в якому необхідно визначити M и Q в крайньому відсіку знаходиться на відстані від опори:

х = 2,8 – 1,4/2 = 2,1 м.

Розрахункові значення M и Q для крайнього відсіку:

кН·м

кН

Нормальні і дотичні напруги:

кН/см²;

кН/см²

Місцеві напруги: = 9,6 кН/см² (п.2.3.)

Критичні напруги:

відношення a/ =2,8/1,4 = 2 > 0,8; / =9,6/19,04 = 0,51, що не перевищує значень / по таблиці 11.9 (4),

кН/см²

кН/см²

кН/см²

= (135/1,2) = 3,919

Стійкість стінки в крайньому відсіку :

= 0,6998<1,1 - забезпечена.

Стійкість в середньому відсіку, де мають місце пластичні деформації перевіряємо:

кН/см

кН/см, де

Стійкість стінки в середньому відсіку забезпечена.