2. Проверка прочности главной балки по касательным напряжениям.

Проверку прочности по касательным напряжениям выполняем по формуле:

1031.73·100·4323.75/(425894.17·1.2)=872.86кг/cм2< Rs=0.58·3200=1856кг/cм2

- прочность ГБ по касательным напряжениям обеспечена.

где - статический момент полусечения балки.

3. Проверка прочности на совместное действие касательных и нормальных напряжений.

Проверку прочности на совместное действие нормальных и касательных напряжений проводим из условия:

,

где и- нормальные напряжения в срединной плоскости стенки, соответственно параллельные и перпендикулярные оси балки;

- касательное напряжение, воспринимаемое стенкой.

1906.072·100·100/7157.89=2662.9кг/cм2

;

1031.73·100·4323.75/(425894.17·1.2)=872.86кг/cм2

((2662.9^2+872.858^2))^0.5=2802.31кг/cм2<Ry=1.15·3200·1.1=4048кг/cм2

- прочность сечения ГБ на совместное действие нормальных и касательных напряжений обеспечена.

4. Проверка жесткости балки (II группа предельных состояний).

Выполняется по формуле :

Отношение устанавливается разделом 10 СНиП " Нагрузки и воздействия" [2]

(5·155.148·((13.3·100)^4))/(384·2060000·699700.83)=4.39см

=1+(3·(699700.83–425894.17))/(425894.17·25)=1.08

=4.39·1.08=4.74 см

Отношение 4.74/1330 =1/280.59 <1/ 250

5. Проверка общей устойчивости главной балки.

Проверку общей устойчивости можно не проводить, если : , где:

- расчетная длина балки, которую принимаем равной шагу ВБ (расстоянию между точками закреплений сжатого пояса от смещений).

- ширина сжатого пояса,

- значение, определяемое по формулам табл.8*[1] для балок симметричного двутаврового сечения: ,

- толщина сжатого пояса;

- расстояние между осями поясных листов;

при этом должны соблюдаться условия: 1  h/b  6 и 15  b/t  35,

119/40=2.98 <6- условие выполнено;

40/2=20 <35- условие выполняется;

(0.41+0.0032·20+(0.73–0.016·20)·(40/119)·((2.1·10^6)/3200))^0.5=9.53

(840/10)/40=2.1 <9.53

- условие выполняется, расчет общей устойчивости ГБ не требуется.

6. Проверка местной устойчивости стенки.

Условная гибкость стенки балки:

(115/1.2)·(3200/(2.1·10^6))^0.5=3.74

Значение условной гибкости превышает 3,2, поэтому стенку необходимо укреплять поперечными ребрами жесткости в соответствии п.7.10 [1].

Расстояние между поперечными ребрами жесткости не должно превышать

2·115=230см (на опоре ); 2·115=230см (в пролете)

Принимаем шаг ребер жесткости равным а= 168.0 см- на опоре 168.0см-в пролете.

Так как длина отсека больше его высоты, то устойчивость стенки в

1. 1-ом отсеке проверяем на расстоянии

1.68–1.15/2=1.1м

от опоры.

Определим внутренние усилия в этом сечении.

Изгибающий момент:

155.148*13.3*1.105/2-(155.148*1.105²)/2=1045.35кН*м

Поперечная сила:

155.148·13.3/2–(155.148·1.105)=860.3кН

Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения при отсутствии местных (локальных) напряжений выполняется по формуле 74 [1]:

,

где: σ и τ – фактические значения нормального и касательного напряжения,

и - критические значения напряжений.

Нормальное напряжение:

1045.35·100·100/7157.89=1460.42кг/см2

Касательное напряжение:

860.3·100·4323.75/(425894.17·1.2)=727.83кг/см2

Критическое нормальное напряжение: , где- коэффициент, для сварных балок зависящий от коэффициентаδ и определяемый по табл.21 [1]:

, здесь β – коэффициент, определяемый по табл.22 [1]: β=0,8;

0.8*(20/115)*(2/1.2)³=0.644

= 30

(115/1.2)·(3200/(2.1·10^6))^0.5=3.74

30*3200/(3.74²)=6863.22кг/см2

где 168/115=1.46 - отношение большей стороны пластинки к меньшей;

115/1.2·(3200/(2.1·10^6))^0.5=3.74

- условная приведенная гибкость стенки, здесь d – меньшая из сторон пластинки;

Критическое касательное напряжение:

10.3*(1+0.76/1.461²)*(1856/3.74²)=1853.31кг/см2

Проверим условие местной устойчивости:

((1460.42/6863.22)^2+(727.83/1853.31)^2)^0.5=0.45 <1

- условие выполнено, местная устойчивость ГБ обеспечена.

3. 2-ом отсеке проверяем на расстоянии 2.52 м (Сечение h=115см)

Шаг ребер принимаем 168.0 см

Определим внутренние усилия в этом сечении.

Изгибающий момент:

155.148*13.3*2.52/2-(155.148*2.52²)/2=2107.3кН*м

Поперечная сила:.

155.148·13.3/2–(155.148·2.52)=640.76кН*м

Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения при отсутствии местных (локальных) напряжений выполняется по формуле 74 [1]:

,

где: σ и τ – фактические значения нормального и касательного напряжения,

и - критические значения напряжений.

Нормальное напряжение:

2107.3·100·100/11759.68=1791.97кг/см2

Касательное напряжение:

640.76·100·6663.75/(699700.83·1.2)=508.53кг/см2

Критическое нормальное напряжение: , где- коэффициент, для сварных балок зависящий от коэффициентаδ и определяемый по табл.21 [1]:

, здесь β – коэффициент, определяемый по табл.22 [1]: β=0,8;

0.8*(20/115)*(2/1.2)³=0.644

= 30

Гибкость стенки при высоте 115см

(115/1.2)·(3200/(2.1·10^6))^0.5=3.74

30*3200/(3.741²)=6859.55кг/см2

где = 168/115=1.46

- отношение большей стороны пластинки к меньшей;

115/1.2·(3200/(2.1·10^6))^0.5=3.74

- условная приведенная гибкость стенки, здесь d – меньшая из сторон пластинки;

Критическое касательное напряжение:

10.3*(1+0.76/1.461²)*(1856/3.741²)=1852.32кг/см2

Проверим условие местной устойчивости:

((1791.971/6859.55)^2+(508.53/1852.32)^2)^0.5=0.38<1

- условие выполнено, местная устойчивость ГБ обеспечена.

3).3-ом отсеке проверяем на расстоянии 4.2 м (Сечение h=115см) шаг ребер 168.0см

Определим внутренние усилия в этом сечении.

Изгибающий момент:

155.148*13.3*4.2/2-(155.148*4.2²)/2=2964.88кН*м

Поперечная сила:.

155.148·13.3/2–(155.148·4.2)=380.11кН*м

Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения при отсутствии местных (локальных) напряжений выполняется по формуле 74 [1]:

,

где: σ и τ – фактические значения нормального и касательного напряжения,

и - критические значения напряжений.

Нормальное напряжение:

2964.88·100·100/11759.68=2521.23кг/см2

Касательное напряжение:

380.1126·100·6663.75/(699700.83·1.2)=301.67кг/см2

Критическое нормальное напряжение: , где- коэффициент, для сварных балок зависящий от коэффициентаδ и определяемый по табл.21 [1]:

, здесь β – коэффициент, определяемый по табл.22 [1]: β=0,8;

0.8*(20/115)*(2/1.2)³=0.644

= 30;

Гибкость стенки при высоте 115 см

(115/1.2)·(3200/(2.1·10^6))^0.5=3.74

30*3200/(3.741²)=6859.55кг/см2

где = 168/115=1.46 - отношение большей стороны пластинки к меньшей;

115/1.2·(3200/(2.1·10^6))^0.5=3.74 - условная приведенная гибкость стенки, здесь d – меньшая из сторон пластинки;

Критическое касательное напряжение:

10.3*(1+0.76/1.46²)*(1856/3.741²)=1852.99кг/см2

Проверим условие местной устойчивости:

((2521.23/6859.55)^2+(301.67/1852.99)^2)^0.5=0.4<1

- условие выполнено, местная устойчивость ГБ обеспечена.