де - модуль пружності, для ВСт3сп -;
- жорсткість балки,;
- відстань до центру дії сили, визначається за формулою:
Розрахуємо висоту балки:
2.2 Визначення необхідної висоти балки з умови її мінімальних розмірів перетину
Щоб визначити необхідну висоту балки з умови її найменшого перетину, потрібно визначити товщину вертикального листа. Можна скористатися наступним наближеним співвідношенням:
Товщину вертикального листа приймаємо -.
Необхідна висота балки розраховується за формулою:
Необхідна висота балки, з умови її найменшого перетину. З отриманих результатів розрахунку висоти балки і, вибираємо найбільше значення, кратне 5.
Висоту балки приймаємо -.
Для визначення товщини горизонтального листа скористаємося наступним співвідношенням:
Товщину горизонтального листа приймаємо -.
Висоту вертикального листа визначимо за формулою:
згинальний навантаження перетин балки
Висоту вертикального листа приймаємо -.
. 3 Визначення розмірів горизонтальних листів зварної балки
. 3.1 Визначення необхідного моменту інерції
Необхідний момент інерції поперечного перерізу зварної балки визначимо за формулою:
де - необхідний момент опору,;
- висота балки,. Розрахуємо необхідний момент інерції:
. 3.2 Визначення моменту інерції вертикального листа
Момент інерції вертикального листа визначимо за формулою:
де - висота вертикального листа,;
- товщина вертикального листа,.
Розрахуємо момент інерції вертикального листа:
2.3.3 Визначення моменту інерції горизонтальних листів
Момент інерції горизонтальних листів визначимо, скориставшись наступним співвідношенням:
де - момент інерції вертикального листа,;
- необхідний момент інерції,.
Розрахуємо момент інерції горизонтальних листів:
. 3.4 Визначення розмірів поперечного перерізу пояса
Визначимо площа перерізу пояса балки за формулою:
де - момент інерції горизонтальних листів,;
- відстань від центру пояса до центру балки.
Розрахуємо відстань від центру паска до центру балки:
; ;
Розрахуємо площу перерізу пояса балки:
Приймаємо площа перерізу пояса балки.
Розрахуємо ширину горизонтального листа за формулою:
Приймаються ширину горизонтального листа.
Рис. 2 Розраховані розміри перерізу балки
3. Перевірка перерізу балки за умовами міцності
. 1 Визначення уточненого значення моменту інерції, підібраного поперечного перерізу балки
Визначимо уточнене значення моменту інерції підібраного поперечного перерізу балки за формулою:
де - ширина горизонтального листа,;
- площа перерізу пояса балки,.
Розрахуємо уточнене значення моменту інерції підібраного поперечного перерізу балки:
. 2 Визначення найбільшого нормального напруження в крайньому волокні балки
Визначимо найбільше нормальне напруження в крайньому волокні балки за формулою:
де - уточнений момент інерції підібраного поперечного перерізу балки,
.
Розрахуємо найбільше нормальне напруження:
Обчислене найбільше нормальне напруження не перевищує допустиме напруження:
Умова виконується.
. 3 Визначення дотичних напружень в опорному перерізі на рівні центра тяжіння балки
Для визначення дотичних напружень в опорному перерізі на рівні центра тяжіння балки, потрібно знайти статичний момент половини п...
