ерерізу одного пояса знаходимо з виразу для моменту інерції площі поясів балки:
,
де
;
tf=2-3;
h=hw + 2tf=140 + 2? 2=144см.
см4
см2.
Ширину пояса призначаємо в межах
см, см (широкосмугова універсальна сталь ГОСТ82-70)
тоді товщина пояса
см,
tf=4,0 cм.
Af=4,0? 25=100 см2.
Перевірка місцевої стійкості
,
m=29,9 (таблиця 9 [1])
місцева стійкість забезпечена.
Площа поперечного перерізу балки прольотом понад 12м до опор зменшують для зниження маси.
,
м,
кН? м
см3.
Площа одного поясу
см2.
Ширина балки повинна бути не менше
см,
Т.к. cм, то приймаємо
см.
Приймаємо b/f=25cм.
Af=4,0? 25=100 см2.
Для зміненого перетину
см3,
де
см4;
см
см3,
кН? м
Визначимо абсциссу x з умови міцності:
,
;
;
D=1475886,43;
м.
Приймаємо x=4,0 м
2.3 Перевірочні розрахунки балки
Рис. Поперечний перетин головної балки в прольоті і на опорі
Визначимо геометричні характеристики:
,
де Iосл - момент інерції ослаблення верхнього пояса отворами.
момент інерції і момент опору нетто в середині балки:
см4;
см3
момент інерції і момент опору нетто на опорі:
см4;
см3
Обчислюємо для опорного перетину статичні моменти площі пояса Sf/і площі полусеченія S:
см3;
см3
Перевірочні розрахунки перерізу балки за нормативними напруженням в середині, по дотичним на опорі показують, що міцність по них забезпечена, так як:
;
Перевірку місцевих напружень в стінці не проводимо, тому сполучення балок знижений.
Перевіряємо міцність балки на спільну дію напруг:
За розрахунковий переріз приймаємо місце зміни перерізу поясів, тому тут виникають найбільші нормальні і дотичні напруження:
МПа;
, де кН;
Мпа;
міцність балки забезпечена.
Перевіряємо умову жорсткості:
Для рівномірно розподіленого навантаження прогин обчислюють за формулою:
,
Перетин головної балки задовольняє умові жорсткості.
Перевірку загальної стійкості не виробляємо, тому передача навантаження відбувається через суцільний жорсткий настил, що спирається на стиснений пояс балки, і падежно пов'язаний з ними.
Перевірка місцевої стійкості балки
Місцева стійкість стиснутого пояса забезпечена, якщо
, m=29,9 (таблиця 9 [1])
значить, місцева стійкість забезпечена.
Місцева стійкість стінки залежить від нормальних і дотичних напружень і від умови гнучкості стінки:
,
де t - товщина стиснутого пояса;
m=29,9 (по таблиці 9 [1]).
Для забезпечення стійкості стінки балки її раскрепляют основними поперечними ребрами, а при умовній гнучкості стінки - основними поперечними ребрами і парним поздовжнім ребром. Поперечні ребра ставлять при і відсутності рухомого навантаження.
Для забезпечення стійкості стінки балки її раскрепляют основними поперечними ребрами, а за умови гнучкості стінки, основними поперечними ребрами і парним поздовжнім ребром, розташованим в середній частині балки на відстані від стиснутого пояса. Якщо стійкість стислій стінки при цьому не забезпечується, то, крім основних поперечних і поздовжніх ребер, стиснута частина стінки зміцнюється короткими поперечними ребрами.
Відстань між поперечними ребрами:
см, приймаємо a, рівне кроці другорядних балок (105 см).
При двосторонньому симетричному розміщенні ширина ребра повинна бути не менше мм, приймаємо bh=95 мм.
Товщина ребра мм, приймаємо ts=7мм.
Стійкість перевіряємо в кожному відсіку за формулою:
,
де
;
;
;
,
де m - відношення більшої сторони пластини до меншої;
d - менша сторона пластини;
Коефіцієнт сcr для зварних балок приймають за таблицею 3 [3] в залежності від коефіцієнта:
,
де b=0,8
bf, tf - ширина і товщина стиснутого пояса;
