Проектирование главной балки
2.1 Определение нагрузок и расчётных усилий в балке
Нагрузки, действующие на главную балку:
Максимальные значения изгибающего момента и поперечной силы:
2.2 Подбор сечения сварной балки. Проверка её прочности, жёсткости и устойчивости (общей и местной)
Вычисляем минимальную высоту, м, главной балки из условия требуемой жёсткости:
Требуемый момент сопротивления
коэффициент
надёжности, зависит от класса сооружений.
Определим высоту сечения баки и условия предельной гибкости стенки
Принимаем большую высоту, находим высоту стенки балки
Определим толщину стенки:
-из условия прочности по касательным напряжениям
-из условия постановки поперечных рёбер жёсткости
Согласно
ГОСТ принимаем
Оптимальная высота находится
Из
двух значений
принимаем
большую и увязываем размеры с ГОСТом.
Принимаем размеры стенки
мм. Необходимо определить площадь одного
пояса. Для этого находим момент инерции
поясов, принимаем высоту балки равную
Площадь одного пояса:
Принимаем ширину пояса равную 530 мм, что находится в пределах
Принимаем
Толщина пояса
мм
(106 см2)
ГОСТ 82-70*
Проверяем местную устойчивость пояса
Вычисляем ширину пояса
Принимаем
Требуемый момент сопротивления:
Сечение пояса на опоре:
Принимаем
Проверочные расчёты
Рисунок 4 – Размеры поперечного сечения главной балки
В середине пролёта
Момент инерции:
На опоре:
Статический момент пояса на приопорном участке
Проверяем погрешность по нормальным и касательным напряжениям
- нормальные напряжения
- касательные напряжения
Прочность
стенки по напряжениям в месте изменения
сечения пояса
коэффинциент
влияния пластических деформаций
Проверяем условие жёсткости
Проверяем местную устойчивость стенки балки.
Поперечные рёбра жёсткости предусмотрены в пролёте через 2 м и на расстоянии 1,5 м от опорного ребра.
Так как расстояние между рёбрами жёсткости а> hef, то изгибающий момент определяется в середине отсека длиной: a’= hef.То есть в сечении Х=2,7м от опорного ребра.
Напряжение в стенке
Определим условную гибкость стенки
Для того что бы определить критическое напряжение необходимо по таблице 3 (методические указания) найти δ:
Определим критическое касательное напряжение
Расчёт деталей сварной балки
Рассчитываем поясные швы на сдвиг от силы
Проверку местной устойчивости выполняем в табличной форме.
Рисунок 5 – Схема балки для определения местной устойчивости стенки
Таблица 1 – Проверка местной устойчивости стенки
Формула или обозначение |
Отсеки |
||
1 |
2 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Условие выполняется.