4.3. Изменение сечения главной балки

Цель – уменьшение расхода стали в сборных балках.

Назначим ширину поясного листа b₁ измененного сечения, учитывая следующие условия:

По ГОСТ 82-70* b₁=18см

Определяем момент инерции измененного сечения:

Момент сопротивления:

Определим изгибающий момент, который может воспринять сечение:

По СНиП ІІ-23-81* табл.3*

Приравнивая M(x)=M₁, находим расстояние х от опоры, где изменяется сечение балки:

х₁=2,6411м х₂=11,3589м

4.4. Проверка прочности прогибов и общей устойчивости балок

Проверку прочности главной балки выполняем в месте изменения сечения:

Вычислим нормальное напряжение в крайнем волокне стенки:

Вычислим перерезывающую силу в месте изменения сечения:

Вычислим статический момент поясов балки:

Вычислим касательное напряжение в крайнем волокне стенки:

= 279,223 < 1421

Тогда:

2397,29< 2817,5

Проверим главную балку на касательные напряжения в опорном сечении:

Q=qL/2=11995,316*18/2=83967.212 кг

Прогиб составных балок можно не проверять, т.к. фактическая высота балки больше минимальной.

На балках лежит настил, препятствующий горизонтальному смещению верхнего пояса, балка может считаться закрепленной от потери устойчивости.

4.5. Проверка местной устойчивости элементов балки

Значения условной гибкости стенки балки:

Расстояния между ребрами жесткости не должно превышать 2 h_w=230см

Ширина ребра b_p=8см

Толщина ребра t_p=0,6 см=6мм

Произведем расстановку ребер жесткости:

Сопряжении балок в одном уровне, балки крепятся к главной через поперечные ребра жесткости - в этом случае .Местная устойчивость стенки балки c поперечными ребрами жесткости, расставленными конструктивно, может не

проверяться, т. к. отсутствуют местные напряжения() и условная гибкость стенки

4.6. Расчёт поясных сварных швов

Определим величину сдвигающей силы, приходящейся на 1 погонный см длины балки:

Q=83967,212 кг S=4462,188 см=450054,167 см

Вычислим высоту сварного шва:

В соответствии со СНиП ІІ-23-81* таблице 38* принимаем

4.7. Расчёт опорных ребер

Толщина ребра t_r ≥ t_w t_r =11 мм = 1,1 см

Требуемая ширина определяется из условия работы

его на смятие.

определяем в соответствии со СНиП ІІ-23-81*

таблицей 52*

=3460кг/см

b_r=24 см

Проверим местную устойчивость ребра:

Проверим напряжение смятия:

3180,58 < 3460

Момент инерции сечения условного стержня относительно продольной оси балки:

см⁴

Площадь поперечного сечения стержня:

см²

Радиус инерции стержня:

см

Гибкость стержня:

Определяем коэффициент продольного изгиба по СНиП ІІ-23-81* таблице 72

Проверим устойчивость стержня:

Вычислим толщину сварных швов, прикрепляющих опорное ребро к стенке

балки:

В соответствии со СНиП ІІ-23-81* таблице 38* принимаем

4.8. Расчет узлов сопряжения балок

Стенки балок крепим к ребрам жесткости главной балки на болтах нормальной точности. Болтовое соединение рассчитываем на сдвиг от действия опорной реакции балки, увеличенной на 20%.

Выбираем диаметр болта d=20мм.

Определяем несущую способность болта по условию работы его на срез:

;- расчетные сопротивления болтовых соединений, находим согласно СНиПуII-23-81^* (табл.5^*,58^*,59^*)

согласно СНиП II-23-81^* , табл. 35^*.

по условию на смятие материала сопрягаемых элементов:

,наименьшая толщина сопрягаемых элементов (толщина стенки БН)

Определяем требуемое количество болтов:

кг

применяем 2 шт. (ø20мм)