2.4. Определить прогиб в третьем пролете балки.

f_max =(1/200)l=(1/200)×6=0,03(см);

3. Расчёт главных балок.

Главная балка награждается в местах сопряжения с вспомогательными балками, которые передают на неё в виде опорных реакций. По концам главная балка свободно оперта на колонны. Таким образом расчет главной балки производится как балки на двух порах, нагруженной рядом сосредоточенных сил.

1. Определяем опорные реакции:

R_a=R_b=∑P/2=8×9/2=36(т.с.);

R_a, R_b-опорные реакции.

8- число пролетов.

Р-нагрузка.

2. Определяем перерезывающие силы и изгибающих моментов.

Q₀=R_a–P/2=36–9/2=31,5(т.с.);

Q₁=Q₀–P=31,5–9=22,5(т.с.);

Q₂=Q₁–P=22,5–9=13,5(т.с.);

Q₃=Q₂–P=13,5–9=4,5(т.с.);

Q₄=Q₃–P=4,5–9=13,5(т.с.);

Q₅=Q₄–P= –4,5–9= –13,5(т.с.);

Q₆=Q₅–P= –13,5–9= –22,5(т.с.);

Q₇=Q₆–P= –22,5–9= –31,5(т.с.);

Определяем изгибающие моменты в местах приложения внешних сил:

М₀=0;

М₁= М₀ +Q₀ ×l=0+31,5×6=189(т.с.);

М₂= М₁+Q₁×l=189+22,5×6=324(т.с.);

М₃= М₂+Q₂×l=324+13,5×6=405(т.с.);

М₄= М₃+Q₃×l=405+4,5×6=432(т.с.);

М₅= М₃ ; М₆= М ₂; М₇= М₁ ; М₈= М₀ ;

По данным значениям перерезывающих сил изгибающих моментов строим эпюры.

Р аспределение нормальных и касательных напряжений в сечении балки на изгибе:

3. Выбор высоты балки и толщины стенки.

Е=2,1×10⁶;

h_ст =(5/24)×(R×L/E×f)×L; L/f=400;

h_ст =(5/24)×(2900×400/2,1×10⁶ )×2400=276(см);

R-расчетное сопротивление.

Е-модуль упругости.

L-длина пролета.

Исходя из условий наименьшего веса определяем высоту стенки:

h_ст =1,3√М/ δ×R; δ=0,8;

h_ст =1,3×√42300000/0,8×2900≈180(см);

Определяем толщину вертикальной стенки:

При осутствии горизонтального ребра жесткости толщина стенки равна:

δ_ст≥h/160=180/160=1,1(см);

При наличии горизонтального ребра жесткости толщина стенки равна:

δ_ст≥h/130=180/130=1,3(см);

δ_ст≥0,214h√R/mE; m=0,9;

δ_ст≥0,214×180√2900/0,9×2,1×10⁶ ≥1,5(см);

4. Определить размер сечения на опоре для сварной составной балки.

Размеры вертикальной стенки будут определятся условиями прочности и устойчивости при действии касательных напряжений, создаваемых перерезывающей силой.

Определяем высоту вертикальной стенки на опоре:

h=Q/ δ×R_ср=31500/1,1×1700=17(см);

R_ср-сопротивление срезу=1700;

δ-толщина тенки;

t=Q/ δ×h=31500/1,1×17=1684(кгс/см²);

5. Определение размеров поперечного сечения поясов.

F_п=(M_max/h×R)–( δh/6)=(43200000/180×2900)–(1,1×180/6)=49,7(см²);

Ширину пояса назначают с учетом требований общей и местной устойчивости:

b_п=(1/3–1/5)×h=(1/3–1/5)×180=24(см);

Толщину пояса обычно назначают от 12 до 40 мм с градаций по ГОСТ 8270-80, но не менее 180 мм.

δ_п≤3б_ст; δ_п≤3,3(см);

6. Проверка условия устойчивости вертикальной стенки на опоре.

Определяем значение критических касательных напряжений:

k₁=5,95; k₂=8,5;

t_кр=k×E×(б/h)²;

t_кр=5,95×2,1×10^6× (1,1/17)²=49980(кгс/см²);

t/ t_кр ≤1; 1684/49980=0,03≤1;

3.7. Расчёт сварных швов:

L_ш=k× δ;

k=30;

δ-толщина стенки;

L_ш=30×1,1=33(см);

N= δ× L_ш×R;

N=1,1×33×2900=105270(кгс/см²);

K=N/1,4× L_ш×R_угл; R_угл=1500;

K=105270/1,4×33×1500=1,5(см)-катет шва;