2.3 Визначення висоти балки і вибір типу її перетину
Висота балки визначається з умови необхідної жорсткості та умови отримання найменшою її маси.
З умови забезпечення жорсткості найменша висота балки визначається за формулою, м
,
де R - розрахунковий опір сталі;
l - проліт балки;
Е - модуль пружності матеріалу;
f - максимальний прогин балки
В
Визначаємо товщину стінки за формулою, мм
В
В
Приймаються товщину стінки tст = 12 мм
Визначаємо оптимальну висоту балки з умови її найменшої маси за формулою, м
,
де М - розрахунковий згинальний момент балки;
m - коефіцієнт умов роботи
В
Приймаються остаточно висоту балки h = 1600 мм і товщину стінки tст = 12 мм.
Перевіряємо стінку балки на зріз за формулою, мм
В
В
Отже, прийнята товщина стінки tст = 12 мм задовольняє умовам її роботи на зріз.
2.4 Підбір перерізу балки
Визначаємо необхідний момент опору балки за формулою, м3
В
В
Визначаємо необхідний момент інерції перерізу балки за формулою, М4
В
В
Визначаємо момент інерції стінки балки за формулою, М4
,
де hст - висота стінки балки hcт = 0,95? h
В
Визначаємо момент інерції двох поясів за формулою, М4
В
В
Визначаємо необхідну площу перерізу одного пояса за формулою, мм2
,
де h1 - відстань між центрами тяжкості поясів, яке приймається рівним
h1 = (0,95 - 0,98)? h
В
Приймаються перетин поясу 180х20 мм, площа якого Ап = 2110 мм2
Визначаємо величину вільного звису пояса за формулою, мм
В
В
Перевіряємо умову забезпечення місцевої стійкості стиснутого верхнього поясу за формулою
В
В
2.5 Перевірка міцності, жорсткості і витривалості балки
Після підбору перетину балки визначають її фактичні геометричні характеристики (моменти інерції, моменти опору тощо) і перевіряють балку на міцність і жорсткість.
Обчислюємо геометричні характеристики перерізу підкранової балки. Момент інерції за формулою, М4
В
В
Визначаємо момент інерції нетто з урахуванням ослаблення верхнього пояса, М4
В
В
Визначаємо моменти опору за формулами, м3
В
В
В
В
Визначимо статичний момент полусеченія за формулою, м3
В
В
Обчислюємо геометричні характеристики гальмівної балки відносно вертикальної осі У-У, що проходить через центр ваги її перетину за формулою, мм
,
де Аш - площа перерізу швелера;
Ал - площа перерізу горизонтального листа гальмівної балки;
Ап - площа перерізу верхнього поясу підкранової балки
В
Визначаємо момент інерції гальмівної балки відносно осі У-У за формул...
