5.5.2. Товщина стінки

Попередньо приймають товщину стінки балки за емпіричною формулою:

(27)

де h – висота балки ( , L – в метрах, результат в міліметрах).

Після визначення висоти балки, t_сm уточнюють за формулою (27), а також перевіряють на максимальні дотичні напруження на опорі балки за формулою:

(28)

Якщо прийнята товщина стінки відрізняється від попередньої більш ніж на 2 мм, то слід перерахувати h_опт.

Прийнята товщина стінки повинна відповідати існуючому сортаменту (товщинам прокату листової сталі). Зазвичай мінімальну товщину приймають 8 мм (рідко 6 мм) і назначають при товщині до 12 мм кратною 1 мм, при більшій – кратною 2 мм.

5.5.3. Визначення розмірів поясних листів

Розмір поясних листів складеної балки визначають з умови несучої здатності балки за такою схемою:

1. За максимальним згинаючим моментом знаходимо необхідний момент опору балки

(29)

С₁=1,1 – приймаємо попередньо.

2. Обчислюємо необхідний момент інерції поперечного перерізу балки:

3. Приймаємо товщину поясних листів (t_n) рівною 2-3 товщини стінки

Момент інерції стінки

4. З необхідного моменту інерції поясів:

знаходять необхідну ширину пояса балки

- момент інерції пояса

h_о – відстань між нейтральними осями поясів.

5. Перевіряють прийнятий переріз балки за формулою (17).

Недонапруження повинно складати не більш ніж 5 %.

5.5.4. Зміна перерізу балки по довжині

Економічно доцільно робити зміну перерізу балки по довжині для балок прольотом більше 10 м, так як при менших прольотах трудозатрати перекриють економію сталі.

Зміну перерізу балки по довжині виконують зменшенням ширини поясів в місцях зменшення моментів.

Раціональне місце зміни перерізу знаходиться на відстані (1/5…1/6) L від опори.

На відстані (1/5…1/6) L від опори знаходять згинаючий момент М₁.

По моменту М₁ визначають необхідний момент опору перерізу балки виходячи з пружньої роботи матеріалу, а далі розрахунок ведуть за схемою п. 5.5.3.

Прийнята ширина пояса повинна задовольняти наступним умовам:

в_n1≥h/10; в_n1≥180 мм; l_n1≥в/2

5.5.5. Перевірка міцності і прогину балки

Перевірку міцності балки виконують на максимальні нормальні напруження, максимальні дотичні напруження та на їх сумісну дію.

Місця найбільших дотичних то нормальних напружень не співпадають, тому їх перевіряють окремо:

- нормальні напруження за формулою (17);

- дотичні напруження за формулою:

(30)

де Q_max – найбільша поперечна сила на опорі;

S, І – статичний момент і момент інерції перерізу.

Перевірку на сумісну дію нормальних та дотичних напружень виконують в місці зміни перерізу балки на рівні поясних швів.

Приведені напруження визначають за формулою:

(31)

де , - розрахункові нормальні та дотичні напруженні на рівні поясних швів.

За формулою (31) перевіряють перехід матеріалу в пластичний від сумісної дії нормальних та дотичних напружень.

Прогин балки можна не виконувати, якщо прийнята висота балки більше мінімальної, визначеної з умови жорсткості за (26).