3.3Зміна перерізів головної балки

З метою економії матеріалу зменшуємо переріз поясів на відстані від опори. Згинальний момент у місці перерізу буде дорівнювати

.

Потрібний момент опору перерізу балки при виконанні стику напівавтоматичним зварюванням без фізичного контролю якості при розрахунковому опорі стикового зварного шва

.

Площа пояса

;

– приймаємо ширину полички 24 см.

Визначаємо характеристики зменшеного перерізу. Момент інерції

Момент опору

.

Перевіряємо міцність головної балки за нормальними напруженнями у зварному шві

.

Виконуємо перевірку міцності за дотичними напруженнями на опорі балки

,

Рис. 3.3. Зменшений переріз балки де

– статичний момент зменшеного перерізу балки.

Перевіряємо приведені напруження на границі стінки у місці зміни перерізу (примикання балок настилу в одному рівні σ_loc=0) за формулою

,

де ;

,

де – статичний момент полиці балки зменшеного перерізу;

– поперечна сила у місці зміни перерізу балки.

3.4Перевірка загальної стійкості головної балки. Перевірка стійкості поясів і стінки балки

У перевірці загальної стійкості головної балки немає потреби, бо до неї приварений настил по всій довжині. Якщо розглядається з’єднання балок на різних рівнях покриття, визначається необхідність перевірки загальної стійкості головної балки згідно з п.5.16 б) [1]

де l_ef = 310 см – крок балок, що спираються на головну балку (відстань між точками розкріплення балки по довжині);

b_f¹ = 24 см – ширина полиці стиснутого пояса двотавра головної балки;

t_f = 4.0 см – товщина полиці стиснутого пояса двотавра головної балки;

h_f = h-t = 170-3,6 = 162,8 см – відстань між осями поясних листів двотавра головної балки.

Загальна стійкість головної балки забезпечується настилом.

Стійкість полиці врахована при визначенні розмірів пояса

де b_ef = b_f/2 = 400/2 = 200 мм – розрахункове звисання пояса.

Визначаємо необхідність перевірки стійкості стінки.

Умовна гнучкість стінки (При товщині листа t = 14 мм розрахунковий опір згину R_y = 23 кН/см², для сталі С255 т.51 [1]).

Тобто при відсутності місцевих напружень у балках з двосторонніми поясними швами перевірка місцевої стійкості потрібна [1]. Ребра жорсткості головної балки з конструктивних міркувань ставимо під кожну допоміжну балку. Відстань між основними поперечними ребрами не повинна перевищувати 2h_w при >3,2 та 2,5 h_w при ≤3,2. Максимальна відстань між ребрами – 2h_w = 340 см.

3.4.1Перевірка стійкості стінки по відсіках

Оскільки , то перевірку місцевої стійкості в запас (для всіх можливих варіантів) візьмемо при максимальних значеннях для кожного відсіку. Перевіряємо перші два відсіки.

;

;

; .

І

ІІ

M₁

Q₁

M₂

Q₂

x₁=3,1м

x₂=3,1+3,1=6,2м

Рис. 3.4. Схема розрахункових зусиль у відсіках балки

Нормальне стискаюче напруження у стінці знаходиться за формулою

Максимальне дотичне напруження у стінці

Знаходимо ; – відношення більшої сторони до меншої та коефіцієнти

де β = 0,8 за таблицею 22 [1]. C_cr1 = 34,66; C_cr2 = 34,66 за таблицею 21 [1].

Критичне нормальне напруження знаходимо за формулою

Критичне дотичне напруження знаходимо за формулою

де , d – менша із сторін відсіку.

Перевіряємо стійкість стінки першого відсіку за формулою

Перевіряємо стійкість стінки другого відсіку за формулою

Стійкість балки в першому і другому відсіках забезпечено.