3. . Проверка прочности главной балки.

Определив сечение главной балки, находим его действительные геометрические характеристики:

1.Высота сечения главной балки:

h_g = h_w+2t_f

2.Площадь полки:

A_f = b_ft_f

3.Площадь всего сечения:

A = 2A_f + h_wt_w

4.Момент инерции:

I = I_w + 2A_f(h₁/2)²

здесь h₁ = h_g  t_f = см

5.Момент сопротивления:

W = I/(h_g/2)

6.Статический момент полки относительно нейтральной оси:

S_f = A_fh₁/2

7.Статический момент полусечения относительно нейтральной оси:

Проверка прочности поперечного сечения и стенки:

где M_wg = _fmg_ngL²n_c/8  максимальный расчетный момент от действия веса главной балки;

Q_wg = _fmg_ngLn_c/2  максимальная расчетная поперечная сила от действия веса главной балки;

g_ng = A(7.8510^-3)  масса одного метра главной балки (величина А принята в см², результат получается в кН/м);

_fm=1.05  коэффициент надежности по нагрузке пре воздействии веса стальной конструкции;

n_c = 1.1  конструктивный коэффициент, принятый для учета веса наплавленного металла и деталей.

Напряжения  для составных сечений должны быть больше, чем 0,95R_y. Если их величина меньше, чем 0,95R_y , то поперечное сечение полок должно быть уменьшено.

Условие не выполнено, поэтому уменьшаю ширину полки :

(пересчитываю со 2-го пункта)

2.

3.

…

Условие выполнено.

4. . Проверка жесткости главной балки.

Действительный прогиб балки должен быть меньше, чем нормативный.

5. . Определение типа сопряжения вспомогательных балок.

Действительная строительная высота балочного покрытия

h_fda = t_s + h_j + h_g + f_g

Если h_fda  h_fd принимается этажное сопряжение вспомогательных балок.

Если h_fda > h_fd тогда вспомогательные балки сопрягаются в одном уровне с главными балками.

Принимаю сопряжение в один уровень.

6. . Проверка общей устойчивости главных балок.

Возможность потери общей устойчивости главной балки от изгиба в горизонтальной плоскости определяется отношением расчетного пролета главной балки l_ef (d) к ширине полки b_f :

Условие выполнено.

7. . Исследование местной устойчивости стенки главной балки.

Местная устойчивость стенки проверяется в отдельных панелях (прямоугольных отсеках), образовавшихся между полками главной балки и ребрами жесткости. Расстояние между ребрами жесткости зависит от величины условной гибкости стенки:

Расстояние между ребрами жесткости должно не превышать 2h_w, когда и 2,5h_w когда .

Ребра жесткости располагают в местах приложения сосредоточенных нагрузок, т. е. в местах примыкания вспомогательных балок к главным. Если шаг вспомогательных балок слишком большой, ребра жесткости могут быть установлены между точками примыкания вспомогательных балок.

Требуются дополнительные ребра жесткости; устанавливаем в местах опирания вспомогательных балок к главным и между ними. (или не требуются)

При этажном сопряжении вспомогательных балок ребра жесткости устанавливают с одной стороны стенки главной балки. Ширина ребра жесткости в этом случае:

b_s  h_w/24 + 50 мм (кратно 5 мм)

При сопряжении вспомогательных балок и главных балок в одном уровне ребра жесткости устанавливают с каждой стороны стенки с шириной:

b_s  h_w/30 + 40 мм (кратно 5 мм)

Толщина ребра жесткости:

Местная устойчивость стенки проверяется в отдельных отсеках, ограниченных по четырем сторонам полками и ребрами жесткости. Проверяем отсеки для случаев, когда изгибающие моменты или поперечные силы имеют наибольшие значения. Нормальные и касательные напряжения определяют в крайних фибрах сжатой части стенки.

Величина расстояния а₁ от ребра жесткости до расчетного сечения зависит от отношения расстояния а между осями ребер жесткости и высоты стенки h_w. При а > h_w расстояние а₁ = h_w/2, при а  h_w расстояние а₁ = а/2.

и ли

а₁ = а/2 Схема расчетных моментов М₁ и М₂.

Расчетные напряжения:

_i = M_i(h_w/2)/I

_i = Q_i/(h_wt_w)

Расчетные моменты равны:

M_(x) = ₂(q_gLx/2  q_gx²/2)

Расчетные поперечные силы равны:

Q_(x) = ₂ (q_gL/2  q_gx)

где i = (1,2)

Критические напряжения в каждом отсеке следующие:

c_cr отыскивается по Табл. 3.2 в зависимости от коэффициента 

Для этажного сопряжения вспомогательных балок  = 0,8.

Для сопряжения в один уровень  = .

здесь   отношение большей стороны отсека к меньшей;

_{d- меньшая сторона отсека}

Местная устойчивость стенки будет обеспечена при соблюдении следующего условия:

Если условие не выполняется, тогда расстояние между ребрами жесткости должно быть уменьшено.

Если левая часть выражения меньше, чем 0,9 при или меньше, чем 1 при , следует соединять стенку с полками односторонними сварными швами. Альтернативно сварные швы могут быть двусторонними.

Следует соединять стенку с полками односторонними сварными швами.