1. Компоновка сечения Находим требуемую минимальную ширину пояса

b_1f = b_f /2 = 360/2 = 180 мм, b_1f = 180 мм,

b_1f = h/10 = 128,6 мм.

Учитывая, что верхний пояс ослаблен отверстиями, ширину сечения принимаем больше, чем требуется. Принимаем сечение пояса b_1f x t_f = 200 x 18 мм. Сечение стенки не изменяется h_w=125 см, t_w = 1,0 см.

2. Определяем место изменения сечения

Определяем геометрические характеристики измененного сечения с учетом возможного ослабления верхнего пояса двумя отверстиями d₀ = 19 мм.

Расстояние от центра тяжести сечения до оси, проходящей через середину высоты балки, равно

где A_f1=b_f1 t_f1 – n d₀ t_f1= 201,8 – 21,91,8 = 29,16 см²- площадь сечения верхнего пояса;

A_f2=b_f1 t_f1 = 201,80 = 36,0 см²- площадь сечения нижнего пояса;

A= A_f1+ A_f2+ A_w= 29,16 + 36,0 + 1251,0 = 190,16 см²- площадь сечения балки.

Момент инерции измененного сечения балки равен

где a₁= 63,4 + 2,28 = 65,68см – расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести верхнего пояса;

a₂= 63,4 – 2,28 = 61,12см – расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести нижнего пояса;

Минимальный момент сопротивления нетто (с учетом ослабления сечения)

где y = 65,68 + 0,9 = 66,58 см – расстояние от центра тяжести сечения до наиболее удаленного волокна.

Статический момент полусечения

Предельный изгибающий момент, воспринимаемый измененным сечением, определяем по формуле

M_1r = W_1x R_wy_c = 636420,401,0 = 129826 кНсм = 1298,26 кНм

где R_wy =0,85 R_y = 0,85 240 = 204 МПа

Находим место изменения сечения при равномерно распределенной нагрузке по формуле

x₁=1,974 м, x₂ = 10,026 м.

П

	При другом способе решения задачи изменения сечения балки по длине задаются местом изменения сечения - расстоянием х от опор (при равномерно
распределенной нагрузке это расстояние равно примерно 1/6 пролета). В этом сечении определяют M1x , Q1x. По изгибающему моменту M1x находят требуемый момент сопротивления измененного сечения W1x,r , по которому обычным способом подбирается новое сечение, помня о том, что размеры стенки и толщина пояса не изменяются. Напомним о конструктивных ограничениях b1f  bf/2, b1f  180 мм, b1f  h/10.

ринимаем место изменения сечения на расстоянии от опор 1,95 м (рис. 2.1)

3. Проверка прочности измененного сечения

а). по нормальным напряжениям:

изгибающий момент в месте измененного сечения (х = 2 м)

Рис.2.1. Изменение сечения сварной балки по длине

б). по касательным напряжениям:

• в месте изменения сечения

• на опоре

в). по приведенным напряжениям:

балки настила опираются на расстоянии 1,8 м от опор (см. пример 1), а расстояние до места изменения сечений 1,95 м, то есть в месте изменения сечения _loc = 0.

На уровне поясных швов нормальные напряжения равны

y =a₁ – t_f /2 = 65,68 – 1,8/2 = 64,78 см

Приведенные напряжения

Проверки показали, что прочность измененного сечения обеспечена.