3. Розрахунок балки складного перерізу

   1. Підбір перерізу зварної балки гб

Розрахункова схема №2 з силами від допоміжних балок, розрахункове граничне значення яких становить 1616,324 кН. Маса 1 метра балки дорівнює 722,81 кг, що з врахуванням коефіцієнта надійності за навантаженням =1.05 створює навантаження q=1.05•7,2281=7,589 кН/м.

Момент в середині прольоту від розрахункового експлуатаційного навантаження обчислюємо, використовуючи середній коефіцієнт переходу від граничних значень навантажень до експлуатаційних .

Головну балку розраховуємо в межах пружної роботи сталі. Необхідний момент опору перерізу:

Де =260 МПа - розрахунковий опір сталі, встановлений за границею текучості листового прокату при товщині 10…20 мм із сталі С285.

Оптимальна висота балки:

Тут гнучкість стінки попередньо визначена при прийнятій умовній гнучкості :

Мінімальна висота балки

Найбільша можлива висота балки визначається за заданою максимальною висотою перекриття , що встановлюється на підставі технологічних міркувань та конструктивного рішення перекриття.

Товщину підлоги визначають як суму усіх її складових:

Максимальна висота балки

Враховуючи, що , можна прийняти висоту балки близькою до оптимальної. Тому приймемо стінку висотою 239 см з листа шириною 2400 мм, ГОСТ 19903-74*(мінус 1 см на обробку повздовжніх крайок).

Необхідна товщина стінки:

Щоб не встановлювати повздовжні ребра жорсткості для забезпечення місцевої стійкості стінки при умовній гнучкості стінки товщина стінки повинна бути:

Остаточно приймаємо товщину стінки .

Знаходимо необхідну площу пояса:

Для забезпечення місцевої стійкості пояса його товщина при умові :

Приймаємо пояси з універсальної широкоштабової сталі (ГОСТ 82-70*), яка не вимагає обробки повздовжніх крайок. Беремо полосу з розмірами . Відношення ширини звису пояса до товщини відповідає:

Повна висота балки

Відношення , що відповідає рекомендованим значенням

Визначаємо геометричні характеристики підібраного перерізу:

Перевіряємо прийнятий переріз:

Міцність і жорсткість балки забезпечені.

Перевірка місцевої стійкості стінки

Умовна гнучкість стінки становить:

Це означає, що стінку балки необхідно підкріпити основними поперечними ребрами жорсткості з максимальним кроком . Місцеві напруження в стінці , тому з умови міцності це дозволяє взяти крок ребер жорсткості а=100 см, з передбаченням того, що допоміжні балки будуть кріпитися до ребер жорсткості. Тоді , перевірку місцевої стійкості слід вести при M та Q, обчислених в середині відсіків.

В відсіку на відмітці х=0,5м від опори діють:

Нормальні напруження стиску у стінці в рівні її з’єднання з поясом:

Середні дотичні напруження:

При наявності місцевих нормальних напружень і відношенні

Місцева стійкість стінки

Знаходимо коефіцієнт δ:

Балки настила поверхово спираються на стиснутий верхній пояс, тому коефіцієнт β=0. Критичні нормальні напруження:

Тут коефіцієнт =25,8 при .

Дотичні критичні напруження:

Тут , .

Перевіряємо місцеву стійкість стінки відсіку:

Таким чином, стійкість відсіку забезпечена.

З конструктивних рішень беремо ребра жорсткості з розмірами:

Приймаємо ребра жорсткості з розмірами мм.