кН. p> Головну балку розраховуємо з урахуванням розвитку пластичної деформації.
Знайдемо необхідний момент опору по формулою:
, (20)
де g з = 1, з 1 = 1,1.
.
Визначимо оптимальну висоту балки, відповідну найменшому витраті стали:
, (21)
k = 1,15;
;
- обчислюється за емпіричною формулою:
, (22)
.
.
Визначимо мінімально допустиму висоту балки:
, (23)
.
Приймаються висоту головної балки.
З умови зрізу визначаємо мінімальну товщину стінки (без урахування роботи поясів):
; (24)
,
;
, (25)
В
Приймаються товщину стінки 10 мм.
Так як прийнята товщина стінки більше розрахованої за формулою (25) ми забезпечили місцеву стійкість стінки без зміцнення поздовжніми ребрами жорсткості.
Підбір перерізу поясів. Розміри горизонтальних поясних листів знаходимо виходячи з необхідної несучої здатності балки, для цього обчислюємо необхідний момент інерції перерізу балки:
, (26)
.
Момент інерції стінки:
, (27)
.
Необхідний момент інерції полиць:
I f тр = I тр - I w , (28)
I f тр = 225995-75587 = 150408 см 4 .
Необхідна площа перерізу полиці:
, (29)
.
b f = A f /t f = 31,07/1,6 ≈ 19,42 см. Приймаються b f = 20 см.
Уточнимо площа перерізу полиці:
A f = b f t f = 20.1, 6 = 32 см 2 .
Для забезпечення стійкості стиснутого пояса балки необхідно виконання умови:
В
b ef = (b f -t w )/2 = (200-10)/2 = 95;
В
5,94 <14,65 - стійкість стиснутого пояса забезпечена.
Уточнюємо прийнятий раніше коефіцієнт пластичної роботи з 1 :
A f = b f t f = 20.1, 6 = 32 см 2 ;
A w = h w t w = 96,8 В· 1 = 96,8 см 2 ;
A f /A w = 32/96, 8 = 0,33;
Методом інтерполяції отримуємо з 1 = 1,17.
Перевірка міцності:
Момент інерції:
, (30)
.
Момент опору:
, (31)
.
Перевірка нормальних напруг:
, (32)
,
R g g з = 24 Г— 1 = 24 кН/см 2 ,
22,12 <24 - умова міцності виконується.
Вибираємо листовий прокат для поясів 200х16х10000, для стінки 986х10х10000. Підібране перетин балки задовольняє перевірки міцності і не має Недонапряженіе більше 10%. Перевірку прогину балки робити не потрібно, так як прийнята висота перерізу більше мінімальної і регламентований прогин буде забезпечений.
5.2 Зміна перерізу балки
В
Малюнок 6 - Розрахункова схема головної балки в перетині Х
Визначимо розрахунковий момент і Перерізуюча силу в перетині Х за формулами:
.
, (33)
.
, (34)
.
Визначимо необхідний момент опору і момент інерції зміненого перерізу за формулами, виходячи з міцності зварного стикового шва, що працює на розтяг:
, (35)
де g з = 0,85, з 1 = 1,1.
.
, (36)
.
Визначаємо необхідний момент інерції поясів за формулою:
I f1 = I 1 -I w , (37)
I f 1 = 147950-75587 = 72363.
Необхідна площа перерізу обчислюється по формулою:
, (38)
.
b f 1 = A f 1 /t f = 14 , 95/1, 6 ≈ 9,34 см. Приймаються мінімально допустиме b f 1 = 18 см.
Уточнимо площа перерізу полиці:
A f 1 = b f 1 t f = 18 В· 1,6 = 28,8 см 2 .
Приймаються пояс 180 Г— 16 мм, А f1 = 28,8 (см 2 ). Ухвалений пояс задовольняє рекомендаціям b f1 >, b f 1 > 18 см.
Визначаємо момент інерції і момент опору зменшеного перерізу:
, (39)
.
Уточнюємо прийнятий раніше коефіцієнт пластичної роботи з 1 :
A f 1 = b f 1 t f = 18 В· 1,6 = 28,8 см 2 ;
A w = h w t w = 96,8 В· 1...
