5.6.Окончательные размеры измененного сечения. Таблица геометрических характеристик

• Ширина измененного сечения: Принимаем по ГОСТ 82-70*

• Окончательные размеры измененного сечения стенка пояс

• Геометрические характеристики измененного сечения: Статический момент пояса: Статический момент половины сечения: Момент инерции стенки: Момент инерции пояса: Момент инерции измененного сечения Момент сопротивления измененного сечения:

• Таблица геометрических характеристик основного и измененного сечений:

Сечение	, см2	, см2	, см2		, см3	, см3	, см4	, см4	, см4	, см3
основное	112	154	378	4,37	-	-	244·103	564·103	1372·103	19055
измененное	56		266		3976	6597,5	244·103	282·103	809·103	11236

5.7.Определение места изменения сечения

• Предельный изгибающий момент для измененного сечения в месте стыкового шва пояса: ; где R_wy – расчетное сопротивление сварного стыкового шва сжатию, растяжению, изгибу по пределу текучести. Используется полуавтоматическая сварка и физический метод контроля качества, тогда R_wy=R_y=2350кг/см² (по табл. 3 [1]).

• Уравнение изгибающего момента для I отсека:

• М_I = ( R_A – 0,5 * P ) * X_лев - P *( X_лев – a) = [M] →

• → X_лев = ( [M] – Ра )/ 1,5 * P = (264- 34,55*2,1)/ (1,5*34,55) = 3,69м Аналогично находится величина Х_пр. В нашем случае, при симметричной нагрузке на балку Х_лев=Х_пр=3,69м.

• Проверим что сечения отстоят от ближайших ребер не менее чем на 10t_w. ; прочность обеспечена.

5.8.Проверка принятых сечений

• По I – ой группе предельных состояний:

1. Проверка прочности основного сечения по нормальным напряжениям в месте действия максимального момента: ;

2. Проверка прочности измененного сечения по касательным напряжениям на опоре: ;

3. Проверка прочности измененного сечения по приведенным напряжениям в месте изменения сечения: где 1,15 – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций; ; ;

4. Проверка общей устойчивости балки. Проверка проводится в соответствии с п. 5.16* [I]. Предельное отношение расчетной длины балки к ширине сжатого пояса, при котором не требуется проверка устойчивости: где В нашем случае: Следовательно, проверка устойчивости не требуется.

• По II – й группе предельных состояний (по деформативности при нормальных условиях эксплуатации): ; где α – коэффициент, учитывающий уменьшение жесткости балки вследствие перемены сечения.

5.9.Проверка местной устойчивости

• Проверка местной устойчивости пояса. Выполняется согласно п. 7.24 [I]. Местная устойчивость обеспечена т. к.: где b_ef – величина неокаймленного свеса пояса.

• Проверка местной устойчивости стенки:

1. Расстановка ребер жесткости (согласно п. 7.10 [I]). Предусматриваем парные поперечные (вертикальные) ребра жесткости. Т. к. , то максимально допустимый шаг поперечных ребер жесткости .

2. Определение размеров промежуточных ребер: Требуемая ширина: ; Требуемая толщина: ; Принимаем сечение ребер ; Схема:

3. Проверка выполняется по формуле: ; где по табл. 6 [I], критические напряжения и определяются в соответствии с п. 7.4 [I]. Касательное напряжение: ; где Q – среднее значение поперечной силы на расчетной длине отсека . Максимальное нормальное сжимающее напряжение в стенке: при постоянном сечении балки в пределах отсека: ; если балка меняет сечение в пределах отсека: ; где M – средняя величина момента в пределах расчетной длины отсека; M_ис – момент в месте изменения сечения. Расчетная длина отсека: в нашем случае при , расчетная длина отсека принимается .

4. Проверка устойчивости стенки в I отсеке (изменение сечения).

;

; ; По табл. 21 [I] принимаем c_cr=30,0 ; ; ; ; ; Проверка устойчивости стенки во II отсеке. ;; ; ; ; Проверка устойчивости стенки в III отсеке. ;; ;

; ; Проверка устойчивости в IV-м отсеке.

Устойчивость в этом отсеке обеспечена так как значение  будет близким к  во III-м отсека, а величина  будет меньше.

Поверку местной устойчивости стенки в V – VII отсеках можно не выполнять, т. к. балка загружена симметрично.

.