Проверка устойчивости сжатого пояса

Проверка устойчивости сжатого пояса производится в месте нормальных максимальных напряжений, т.е. в середине пролета.

Устойчивость сжатого пояса при работе в пределах упругих деформаций обеспечивается выполнением условий [3, п. 7.24].

где b_еf = (b_f - t_w)/ 2 = (0,3 – 0,008) / 2 = 0,146 м = 14,6 см – ширина свеса сжатого пояса.

Проверка устойчивости стенки

Стенку балки в соответствии с п. 7.10 [3] необходимо укреплять поперечными ребрами жесткости, так как условная гибкость стенки

Определяются усилия M и Q в расчетных сечениях (рис. 8):

отсек № 1:

Рис. 8. Схема расположения поперечных ребер жесткости

О т с е к № 1

Исходные данные для проверки устойчивости:

высота и толщина стенки – h_w = 1000 мм, t_w = 8 мм;

ширина и толщина поясного листа – b_f = 300 мм, t_f = 16 мм;

расчетные сопротивления материала стенки – R_y = 240 МПа; R_s = 139,2 МПа;

усилия в расчетном сечении (см. рис. 8) – M₁ = 931 кНм, Q₁ = 274,4 кН;

момент сопротивления в расчетном сечении – W_x = 6093,2 см³;

местная сосредоточенная сила, приложенная к верхнему поясу, равная опорной реакции балки настила – F = Q = 37,5 кН, а условная длина распределения этой силы l_ef = 15 см;

коэффициент условия работы конструкции _с = 1 (см. табл. 6^* [3]);

расстояние между ребрами в отсеке а = 2 м.

1. Условная гибкость стенки:

2, 3. Так как a = 2 м > h_w = 1 м обозначается меньшая сторона отсека через d (d = h_w = 1 м).

4. Отношение большей стороны отсека к меньшей:

 = а / h_w = 2 / 1 = 2.

5. Условная гибкость стенки равна:

6. Коэффициент , учитывающий степень упругого защемления стенки в полках равен:

7. F = 37,5 кН ≠ 0.

8. Местные напряжения в стенке под балкой настила:

8. 

9. 9. Сжимающие нормальные и касательные напряжения у расчетной грани стенки:

10. 

10. В балке приняты двусторонние поясные сварные швы.

14. _loc = 31,25 МПа ≠ 0 .

17.

19.

25. Прдельное отношение выбирается по таблице 24,при=0,8 иδ=1,92:

=0,785.

26. =0,785 >;

27.

20.

21. По табл. 23коэффициент

22. Локальные критические напряжения:

23. По табл. 21 коэффициент

24. Нормальные критические напряжения:

32.. Касательные критические напряжения:

33. _loc = 31,25 МПа ≠ 0.

35, 36.

37. Устойчивость стенки в отсеке № 1 обеспечена.

3. Конструирование и расчет опорной части балки

Главная балка опирается на колонну сверху и через опорное ребро, приваренное к торцу балки, передает на нее опорную реакцию V = Q_max = 470,4 кН; R_p = 336 МПа (табл. 52^* [3]).

Принимается конструкция опорной части по варианту (см. рис. 9).

Рис. 9. К расчету опорной части балки

Ширина опорного ребра принимается равной ширине пояса балки b_p == 260 мм.

Определяется толщина ребра из условия прочности на смятие торцевой поверхности:

Принимается ребро из листа размером 280 х 6 и проверяется устойчивость опорной части:

площадь сечения условной стойки (см. рис. 9, сечение а-а)

где

Вычисляется момент инерции сечения относительно оси х₁ (см. рис. 9), без учета момента инерции участка стенки (ввиду малости), радиус инерции сечения и гибкость стойки с расчетной длиной, равной высоте стенки.

По табл. 72 [3] в зависимости от значений _x1 = 16,2 и R_y = 240 МПа определяется значение коэффициента продольного изгиба  = 0,9715.

Проверяется устойчивость опорного ребра:

Проверяется местная устойчивость опорного ребра (табл. 29^*[3]):

Местная устойчивость ребра обеспечена.

Выполняется расчет угловых швов сварного соединения опорного ребра со стенкой (сварка полуавтоматическая сварочной проволокой Св-08ГА, d = 1,4…2 мм). Для этих условий и стали С355: R_wf = 200 МПа (см. табл. 56 [3]); R_wz= = R_un = 370 МПа (см. табл. 51^٭ [3]). _f = 0,9 и = 1,05 ( см. табл. 34 [3]); _wf = 1 (см. п. 11.2 [3]).

по металлу шва:

по металлу границы сплавления:

Минимальный катет шва по табл. 38^* [3] k_{f min} = 5мм.

Минимальный катет флангового шва из условия l_w  85  _f  k_f:

Окончательно принимается катет шва k_f = 5 мм.