Находим усилия в изменённом сечении главной балки:

;

.

Расчётное сопротивление растяжению прямого стыкового сварного шва по пределу текучести с визуальным контролем качества шва:

,

где – расчётное сопротивление стали С345 для листового, широкополосного универсального проката по ГОСТ 27772-88 при толщине свыше 20 до 40 мм (т. 2.3 [1]).

Определяемый требуемый момент сопротивления изменённого сечения главной балки при упругой работе:

.

Требуемый момент инерции главной балки в сечении 1-1:

.

Момент инерции стенки главной балки:

.

Момент инерции полки главной балки:

.

Площадь изменённого сечения полки главной балки:

.

Тогда ширина полки главной балки:

.

Принимаем ширину полки главной балки в изменённом сечении из универсальной широкополосной стали по ГОСТ 82-70^* (т. 7.14 [1]):

;

;

.

Геометрические характеристики изменённого сечения главной балки.

Момент инерции сечения главной балки:

.

Момент сопротивления сечения главной балки

.

Статический момент сечения главной балки:

.

Прочность в уменьшенном сечении главной балки.

Проверяем прочность главной балки по нормальным напряжениям в сварном стыковом шве:

.

Проверяем прочность главной балки по касательным напряжениям у опоры главной балки:

,

где – расчётное сопротивление стали срезу, .

Проверяем приведенные напряжения на границе стенки в месте изменения сечения главной балки при _loc = 0.

;

;

.

Находим приведенные напряжения:

Проверка общей устойчивости главной балки не требуется, так как она закреплена балками настила через и выполняется следующее условие:

2.3 Проверка местной устойчивости элементов главной балки

2.3.1 Проверка местной устойчивости пояса главной балки

Местная устойчивость пояса обеспечена, т.к. выполняется условие:

где – свес полки, .

2.3.2 Проверка местной устойчивости стенки главной балки Условие гибкости стенки:

,

где .

При сопряжении балок в одном уровне ( ) и необходима проверка местной устойчивости стенки. Так как и отсутствует подвижная нагрузка, то местная устойчивость может быть обеспечена основными ребрами жесткости.

Принимаем шаг ребер жёсткости ( ):

– ;

Так как , то проверку местной устойчивости следует вести при средних значениях M₁ и Q₁, вычисленных для более наряженного участка длиной , т.е. в сечении, расположенном на расстоянии от первого поперечного ребра.

Рис. 10 Схема расстановки рёбер жёсткости в главной балке

а) Крайний отсек (x₁ = 620+1244/2= 1242 мм = 1,242 м)

В сечении 1-1 действуют:

;

Находим сжимающие напряжения у верхней границы стенки:

.

Средние касательные напряжения в стенке:

.

Местные напряжения в стенке .

.

Находим коэффициент :

Критические нормальные напряжения определяем по формуле:

,

где  коэффициент, при по т. 3.14 [1].

Критические касательные напряжения:

,

где ;

;

.

Проверяем устойчивость стенки:

.

Местная устойчивость стенки в крайнем отсеке обеспечена.

б) Средний отсек (x₂ = 9,95 м)

В сечении 2-2 действуют:

.

Находим сжимающие напряжения у верхней границы стенки:

.

Средние касательные напряжения в стенке:

.

Местные напряжения в стенке .

.

Находим коэффициент :

Критические нормальные напряжения определяем по формуле:

,

где  коэффициент, при по т. 3.14 [1].

Проверяем устойчивость стенки:

.

Местная устойчивость стенки в среднем отсеке обеспечена.

Назначаем размеры двухсторонних ребер жёсткости.

Размеры двухсторонних ребер жёсткости:

.

Принимаем ширину ребра жёсткости .

Находим толщину ребра:

.

Принимаем толщину ребра жёсткости (т. 7.14 [1]).

Назначаем сечение ребра . Торцы ребер должны иметь скосы 40x60 мм для пропуска поясных швов и их разгрузки от сварочных напряжений.

Поперечные рёбра жёсткости привариваем дуговой сваркой в углекислом газе (ГОСТ 14771-76*) проволокой Св-08Г2С (ГОСТ 2246-701*) диаметром 1,4-2 мм. В соответствии с т.4.15[4] принимаем катетом сварного шва .

Рис. 11 Двусторонние рёбра жёсткости