3.5. Проверка жесткости

Относительный прогиб в середине пролета однопролетной балки:

(3.45)

Относительный прогиб в середине пролета двухконсольной балки :

(3.46) где (3.47)

- коэффициент, учитывающий изменение жесткости балки по длине.

Кроме проверки относительного прогиба, необходимо проверить выполнение условия: 100 H ³ hw + 2 t_f + t_н+ h_б.н.+ h _в.б. + f_факт (3.48)

где H - разница отметок (м) верха настила и габарита помещения под рабочей площадкой (обе эти отметки принимаются по Заданию);

t_н - толщина настила (см); h _в.б. - высота вспомогательной балки (см);

h_{б.н .} - высота балки настила (см); f_факт - фактический прогиб главной балки, равный произведению относительного прогиба, определенного по формуле (3.45) или (3.46) на величину (в см) пролета L или L_пр соответственно.

Величины h_б.н. и h_в.б. необходимо учитывать только при этажном сопряжении балок (вспомогательных с главной, балок настила со вспомогательными). В случае, если результаты проверки жесткости окажутся неудовлетворительными, необходимо вернуться к компоновке сечения (раздел 3.3)

3.6. Изменение сечения балки по длине

Сечение балки изменяют в целях экономии металла. В сварных балках конструктивно наиболее просто решается изменение ширины пояса (рис.9).

В однопролетных разрезных балках ордината места изменения сечения, обеспечивающая наибольшую экономию металла, может быть определена по формуле: , (3.49) где c = s / Rw_y (3.50)

Rw_y - расчетное сопротивление стыкового сварного соединения, выполненного полуавтоматической или ручной сваркой, растяжению по пределу текучести (см. табл. 3 [1]).

Значение Rw_y принимают в зависимости от того, какие методы контроля качества шва должны быть использованы при изготовлении конструкций:

• при использовании физических методов контроля качества шва Rw_y = R_y ;

• при обычных методах контроля Rw_y = 0.85 R_y.

Обычно в однопролетных балках, в зависимости от соотношения s, R_y и Rw_y место изменения сечения принимается на расстоянии (1/6 ÷ 1/7.5)L от опоры. Окончательно ордината места изменения сечения уточняется исходя из расположения балок (настила или вспомогательных) и округления размеров.

Изгибающий момент, действующий в месте изменения сечения:

(3.51)

Поперечная сила: (3.52)

где x – фактическое расстояние от опоры до места изменения сечения.

q = q_вр + q_пост + 1,05 g^св_гб (3.53)

Рис. 10. Место изменения сечения главной балки без консолей.

Для двухконсольных балок место изменения сечения выбирают таким образом, чтобы максимальный изгибающий момент, действующий в этом месте, был равен максимальному моменту на опоре (см. рис 6 ).

Ординату места изменения сечения можно найти из решения квадратного уравнения:

R'x–(q_пост+1.05 g^св_гб )(L_к+ x)²/2–q_вр x ²/2 = - M_к1 (3.54)

где R' = (q_пост +1.05 g^св_гб )(L_пр /2 + L_к ) + q_вр L_пр /2 (3.55)

в этом случае M' = M_к1 Q' = 2 Q_пр1 x/L_пр (3.56)

Требуемый момент сопротивления измененного сечения: W'_req = M'/Rw_y (3.57)

Требуемая площадь пояса в измененном сечении: (3.58)

Ширина пояса в измененном сечении: b'_f = A'_f.req / t_f (3.59)

но при соблюдении условий:

; ; b'_f ³180 мм