3.4. Проверки подобранных сечений главной балки

3.4.1. Проверки по I группе предельных состояний

1. Проверка прочности по нормальным напряжениям:

,

,

,

.

Недонапряжения: .

Вывод. Нормальные напряжения не превышают допустимые.

2. Проверка прочности по касательным напряжениям:

,

,

,

.

Вывод. Касательные напряжения не превышают допустимые.

3. Проверка прочности по местным напряжениям:

Опирание балок настила на главную балку принято в одном уровне и потому проверка прочности по местным напряжениям не требуется.

4. Проверка приведенных напряжений:

Рис. 9. Распределение напряжений в сечении балки

,

где

– нормальное напряжение в стенке на уровне поясного шва, принимаемое равным: , ; – касательное напряжение в стенке на уровне поясного шва, принимаемое равным: , .

,

,

.

Вывод. Приведенные напряжения не превышают допустимые

5. Проверка общей устойчивости:

Опирание балок настила на главную балку принято в одном уровне и балки настила непрерывно раскреплены настилом по верхним сжатым поясам, поэтому общая устойчивость обеспечена.

6. Проверка местной устойчивости полки:

Рис. 10. Элементы сечения балки

,

где

.

– наибольшее отношение ширины свеса сжатого пояса к толщине, принимаемое по п. 7.24 СНиП II-23-81*, равным: , .

,

,

.

Вывод. Местная устойчивость полки обеспечена

7. Проверка местной устойчивости стенки:

Гибкость стенки:

,

.

Условная гибкость стенки:

,

.

Вывод. Так как требуется постановка поперечных ребер жесткости и проверка местной устойчивости балки с ребрами.

8. Размеры ребра:

Шаг ребра:

,

.

Принимаем .

Ширина ребра:

,

.

Принимаем .

Толщина ребра:

,

.

Принимаем .

9. Проверка местной устойчивости ребра:

,

,

где

– коэффициент, принимаемый по табл. 21 СНиП II-23-81*, в зависимости от значения коэффициента .

,

где

– коэффициент, принимаемый по табл. 22 СНиП II-23-81*, равным .

,

,

.

Принимаем .

,

,

где

– отношение большей стороны пластинки к меньшей, принимаемое равным: , .

,

,

,

,

,

.

Вывод. Местная устойчивость стенки обеспечена.

3.4.2. Проверки по II группе предельных состояний

1. Проверка жесткости:

Так как высота балки принята , то условие обеспечивается.

4. Расчет узлов главной балки

4.1. Опорный узел главной балки

Рис. 11. Узел опирания главной балки на колонну

1. Расчет толщины опорного листа:

,

где

– опорная реакция главной балки, принимаемая равной ; – расчетное сопротивление смятию, принимаемое по табл. 52 СНиП II-23-81*, равным ; – толщина опорного листа, принимаем равной ; – коэффициент условий работы, принимаемый по табл. 6 СНиП II-23-81*, равным .

.

Исходя из конструктивных требований:

,

по ГОСТ 82-70 принимаем .

2. Расчет сварных швов:

2.1. Шов, приваривающий опорный лист к стенке главной балки (Ш1):

Способ сварки: ручная дуговая сварка.

Материал для сварки: электрод Э42.

2.1.1. Определение наименее прочного сечения шва:

Для определения наименее прочного сечения шва сравниваем два произведения:

и ,

где			– расчетное сопротивление срезу по металлу шва, принимаемое по табл. 56 СНиП II-23-81*, равным ; – расчетное сопротивление срезу по металлу границы сплавления, принимаемое равным: ,
			где			– нормативное сопротивление стали по пределу текучести, принимаемое по табл. 51СНиП II-23-81*, равным .
	и			; – коэффициенты глубины проплавления по металлу шва и металлу границы сплавления соответственно, принимаемые по табл. 34 СНиП II-23-81*, равными и .

.

Меньшее произведение соответствует более слабому сечению, т.е. по металлу шва.

Условие прочности по металлу шва:

,

где	.	– катет шва; – коэффициент условия работы сварного шва по металлу шва, принимаемый по п. 11.2 СНиП II-23-81*, равным ; – суммарная длина шва, принимаемая для больших швов (), равной: .
		где		– количество сварных угловых швов, принимаемое равным .

,

.

Катет шва принимаем по табл. 38 СНиП II-23-81*, равным .

2.2. Шов, приваривающий опорный столик к колонне (Ш2):

Способ сварки: ручная дуговая сварка.

Материал для сварки: электрод Э42.

Назначаем катет шва равным .

Из условия прочности по металлу шва:

,

где

– коэффициент, показывающий возможность увеличения напряжений в сварном шве за счет нецентрального расположения балки на опорном столике.

.

Столик приварен двумя фланцевыми швами, тогда:

,

.

Принимаем .

3. Назначаем толщину опорного столика:

,

.