Изменения сечения балки по длине.

Место изменения сечения принимаем на расстоянии 1/6 пролета от опоры. Сечение изменяем уменьшением ширины поясов. Разные сечения поясов соединяем сварным швом встык, электродами Э 42 без применения физических методов контроля, то есть для растянутого пояса:

Определяем расчетный момент и перерезывающую силу в сечении.

Подбор приведенного сечения ведем по упругой стадии работы.

Определяем требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжения.

Определяем требуемый момент инерции поясов.

Требуемая площадь сечения поясов.

Принимаем пояс 250×25мм A_f = 68 см²

Принятый пояс удовлетворяет рекомендациям.

и b_f >h/10 = 150/10 = 15см.

Определяем момент инерции и момент сопротивления уменьшенного сечения.

Проверка прочности и устойчивости составной балки.

1. Проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки.

Где

Проверяем местные напряжения в стенке под балками настила по формуле:

, где

2. Проверяем общую устойчивость балки в месте действия максимальных нормальных напряжений, принимая за расчетный пролет l_ef = 120 см – расстояние между балками настила.

и

Где

В месте уменьшенного сечения балки (балка работает упруго и δ = 1)

3.Проверка прогиба (второе предельное состояние ) балки можно не производиться, т.к. принятая высота балки больше минимальной h = 150>95 см = h_min.

Проверка и обеспечение местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки.

1.Проверка устойчивости сжатого пояса производится в месте максимальных нормальных напряжений в нем- в середине пролета балки, где возможны пластические деформации.

Проверку ведем по формуле: ;

Рассчитываем

Проверка показала, что местная устойчивость пояса обеспечена.

1. Проверяем устойчивость стенки. Первоначально определяем необходимость постановки ребер жесткости по формуле:

т.е. вертикальные ребра жесткости необходимы. Кроме того, в зоне учета пластических деформации необходима постановка ребер жесткости под каждой балкой настила, т.к. местные напряжения в стенке, в этой зоне, недоступны.

a/hef=360/148.4=1,6

Расстановку вертикальных ребер принимаем по рис.

Проверяем необходимость проверки устойчивости стенки.

Расчет показал, что проверку устойчивости стенки следует производить

.

По таблице 7.5[2 ]C₁ = 36,24, С₂ = 1,65

По таблице 7.5[2 ]C₁ = 16.2, С₂ = 1,85

Проверяем отсек «А». определяем средние значения M и Q в сечении на расстоянии Х = 73 см от опоры (под балкой настила), что почти совпадает с рекомендацией расстояние в h_ef/2 = от края отсека.

Определим действующие напряжения:

Определяем критические напряжения.

По таблице 7.5[2 ]C₁ = 4.5, С₂ = 1,56

Где h_ef = h_ω, λ_ef = λ_ω= 4R_s = 14кН/см²

Затем определяем σ_{loc, cr}, принимая а = а/2 при вычислении λ_а:

Размеры отскаи

где С_er = 45.2 по таблице 7.4 [2]

По таблице 7.5[2 ]C₁ = 24.5, С₂ = 1,56

Подставляем все значения в формулу:

Проверка показала, что устойчивость стенки обеспечена и постановка ребер жесткости возможно.