2.3. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения

Определяем геометрические характеристики подобранного сечения:

При подборе сечения вес балки учитывается приблизительно, уточним массу погонного метра главной балки в кг: , где A в

.

Нормативная нагрузка:

Расчетная нагрузка:

По уточненным усилиям определяем новые значения усилий:

Уточняем расчетное сопротивление:

Проверяем прочность балки по максимальным нормальным напряжениям по формуле:

Проверяем прочность балки по максимальным касательным напряжениям по формуле:

; где

Проверяем жесткость балки по формуле:

, где

2.4. Изменение сечения главной балки по длине пролета

Сечение балки было подобрано по наибольшему расчетному моменту в середине пролета. Ближе к опорам момент в балке значительно меньше, и ее сечение в целях экономии стали может быть уменьшено. Изменять сечение удобно за счет уменьшения ширины поясных листов, сохраняя сечение стенки и толщину полок постоянными.

Рациональное место изменения сечения находится на расстоянии от опоры. Окончательно расстояние x принимается с учетом того, чтобы место изменения сечения не совпало с местом примыкания балки настила.

x=3.2м

Определяем момент и перерезывающую силу в месте изменения сечения

Уменьшенное сечение подбираем, исходя из прочности стыкового сварного шва нижнего пояса. Расчетное сопротивление стыковых швов при отсутствии физических методов контроля их качества

Требуемый момент сопротивления измененного сечения

Требуемая ширина полки в измененном сечении

и новая ширина пояса

Ширина поясного листа в измененном сечении должна быть:

1)

270мм > 200мм

2) (условие устойчивости балки на опоре)

270мм > 149.4мм

3)

270мм > 200мм

Определим геометрические характеристики измененного сечения:

Если , то проверка прочности по максимальным растягивающим напряжениям , при условии, что стык будет выполняться при наличии выводных планок.

Требуется проверка прочности стенки на уровне ее соединения с полкой по приведенным напряжениям, так как в этом месте, кроме больших нормальных напряжений, возникают большие касательные напряжения. Проверка осуществляется по формуле:

где

2.5. Проверка и обеспечение устойчивости балки, сжатого пояса и стенки.

Устойчивость балки проверять не требуется, так как при данной схеме балочной клетки верхний пояс закреплен настилом.

Устойчивость сжатого пояса обеспечена соотношением его ширины и толщины в процессе назначения размеров сечения.

Стенку балки следует укрепить поперечными ребрами жесткости, если

;

145>90.07, значит необходимо установить ребра жесткости.

Размещение ребер жесткости по пролету балки следует согласовать со схемой балочной клетки. При сопряжении балок в одном уровне обычно ребра устанавливаются в местах опирания БН на главную балку с тем, чтоб их можно было использовать для крепления балок настила. Если балки настила расположены слишком часто (менее чем через ), то ребра устанавливают не под каждой балкой, а через два-три расстояния между ними, но не реже чем через

, так как балка настила смещена на пол шага

, кратно 1м (шаг БН) и лежит в пределах от h до 2h.

Ширина парного симметричного ребра принимается не менее , a одностороннего - .

Толщина ребра

Устойчивость стенки проверяется в предположении ее работы как прямоугольной пластинки , ограниченной двумя соседними ребрами и поясами. В реальном проектировании делается проверка каждого отсека стенки. В курсовом проекте достаточно сделать проверку устойчивости стенки вместе изменения сечения балки по формуле:

; , где d – меньшая сторона пластинки, - отношение большей стороны пластинки к меньшей,