3.3 Изменение сечения главной балки по длине
Определение длины пояса уменьшенного сечения:
Принимаем
Определение изгибающий момент и поперечную силу на расстоянии Х от опоры:
Уменьшенное сечение пояса принимают из условия прочности прямого стыкового
шва на растяжение (в нижнем поясе). Причем расчетное сопротивление стыковых
швов
растяжению при физическом контроле
качества шва
,
а при
отсутствии
физического контроля
Определение требуемого момента сопротивления сечения:
Определение требуемого момента инерции сечения:
Определение требуемой площади пояса уменьшенного сечения:
Толщина пояса остается постоянной , а ширины определяют:
Уменьшенный пояс принимается из широкополосной универсальной стали,
т.
е. согласование
с сортаментом
Принятый пояс должен удовлетворять требованиям
:
Принимаем
Определение фактических характеристик уменьшенного сечения:
Проверяем прочность по растягивающим напряжениям в стыковом шве:
условие выполняется, следовательно прочность обеспечена.
3.4 Расстановка поперечных ребер. Проверка прочности и жесткости главной балки.
В соответствии с п. 7.10 СНиП II-23-81x стенку балки следует укреплять
поперечными
ребрами жесткости при
Фактически
Расстояние между ребрами жесткости не должно превышать:
Принимаем
расстояние между ребрами жесткости
т.е ребра жесткости
ставятся под каждую балку настила.
При подборе сечения с учетом пластических деформаций поперечные ребра ставятся
(в пределах длины области учета пластических деформаций) под каждой балкой
настила.
При равномерной нагрузке на балку эта область определяется:
Ширина
выступающей части ребра
должна быть для симметричного парного
ребра:
Ширина
округляется до
.
Следовательно, принимаем
Определение толщины ребра:
Размер
согласуется с сортаментом
.
Для пропуска поясных швов и снижения усадочных напряжений ребра должны иметь
скосы
(обычно размером
по высоте и
по ширине).
Принимаем
;
.
Приваривание ребра к стенке сплошными швами минимальной толщины.
Проверка прочности опорного сечения на срез по максимальным касательным
напряжениям выполняется по формуле:
где
-
статический момент уменьшенного
полусечения балки относительно
нейтральной оси
Условие выполняется прочность на опоре обеспечена.
В местах опирания по верхнему поясу балок настила при отсутствии в этом
месте ребер жесткости необходима проверка прочности стенки главной балки по
местным напряжениям:
где
-
расчетное значение нагрузки на балку;
-условная
длина распределения нагрузки;
условие выполняется, местная устойчивость обеспечена.
Проверка на совместное действие нормальных и касательных напряжений, при
которой
определяется приведенное напряжение
.
По длине балки эту проверку
делают в сечениях наиболее неблагоприятного сочетания изгибающих моментов и
поперечных сил (в месте изменения сечения разрезной составной балки).
Приведенное напряжение проверяется на уровне поясных швов.
где
-коэффициент, учитывающий развитие в
стенке пластических деформаций;
;
где
-изгибающий момент и поперечная сила
проверяемого сечения;
-
статический момент уменьшенного сечения
пояса относительно
нейтральной оси
условие выполняется.
Жесткость главной балки определяется по формуле:
где
-
относительный прогиб от действия
нормативных нагрузок;
-предельный
относительный прогиб главной балки.
Поскольку высота главной балки принята больше минимальной высоты
(
),
то жесткость будет обеспечена.