алки, певна з умови забезпечення необхідної жорсткості:
h min=l * R y * gc/(10 5 * f/l) * М н/М, де f/l=1/400 і R y=24.5 кН/см 2
h min=1500 * 24.5 * 400 * 461853/10 5 * 231820/275320=123,77 см приймаємо h min=124 см.
h opt=1.15 *? W тр/t w
Орієнтовна товщина стінки балки
tw=7 + 3 * h/1000, де h=(1/10) * l=15000/10=1500 мм
tw=7 + 3 * 1500/1000=11,5 мм
Приймаємо товщину стінки балки 12 мм, tw gt; 8.
Оптимальна висота балки, що забезпечує її мінімальний вага:
h opt=1.15 *? 11237,55/1,2=111,29 см, тому h opt lt; h min
При цьому висота балки не може бути більше необхідного обмеження габариту:
h стр=H- (t н + h б.н.)=(11,2-9,2) - (1 + 25,8)=173,2 м
0,85 * h opt lt; h min lt; 1,15 * h opt
94,6 lt; h min lt; 127,99 min=h min=124 см.
Прийнята товщина стінки перевіряється на зріз
t w? K * Q/(hw * R s * gc)=1.2 * 734,19/(124 * 14.21)=0.5 см,
1,2 gt; 0,5 умова виконана
Визначаємо умовну гнучкість стінки:
l w=h w/t w *? R y/E=124/1.2 *? 24.5/20600=3,51 lt; 5.1, умова виконана
Необхідна площа перерізу пояса:
A f тр=W тр/h - tw * h/6=11237,55/124 - 1.2 * 124/6=30,24см 2
Зазвичай ширина пояса приймається рівною (1/3 - 1/5) * h.
f=1/3 * hw=1/3 * 124=41,33 см f=1/5 * hw=1/5 * 124=24,8 см
Приймаємо bf=30 см, (bf? 180 мм).
Товщина пояса tf=A f/bf=30,4/30=1,01 см? 1,2см,
враховуючи що t f? 3 t w
(12мм lt; 36мм)
Рис.4. Складений перетин головної балки
Значить hw=h - 2 * tf=173,2- 2 * 1,2=170,8 см
Для забезпечення стійкості стиснутого свеса пояса необхідно, щоб дотримувалася умова: b ef/tf? 0.5 *? E/R y
b ef=bf/1,2=30/2=25 см -це ширина звису стиснутого пояса
/2? 0.5 *? 20600/24.5
, 5? 14,5 - стійкість стиснутого свеса пояса забезпечена
3.4 Перевірка нормальних напружень
Визначаємо геометричні характеристики:
Момент інерції перерізу:
J xp=tw * hw 3/12 + 2 * bf * tf * (hw/2 + tf/2) 2=1.2 * 170,8 3/12 +2 * 30 * 2 * (170,8/2 + 2/2) 2=1030780,69 см 4
Момент опору:
x=2 * J xp/h=2 * 1030780,69/173,2=11902,78 см 3
Нормальні напруги s=M/W=275320/11902,78=23,13 кН/см 2 lt; 24.5 кН/см 2
Недонапряженіе в балці
(R y * gc - s)/(R y * gc) * 100%? 5%
(24,5-23,13)/24,5 * 100%=5,59% gt; 5%
Недонапряженіе в балці, не повинно перевищувати 5%, однак через дискретності розмірів листового прокату така висока точність підбору не завжди може бути досягнута, і в навчальній роботі можна вважати допустимими Недонапряженіе до 10%.
Якщо не вдається домогтися такої величини Недонапряженіе, в деяких випадках це просто неможливо, головне, щоб виконувалася умова жорсткості
Де=
, 0016 lt; 0,0025 умова жорсткості виконується.
3.5 Зміна перетину головної балки по довжині
Переріз балки змінюють в цілях економії металу. Раціональне місце зміни перерізу на відстані 1/6 від опор.
=1/6 * L=15/6=2,5 м
Приймаємо місце зміни перерізу на відстані 2.5 м від опори.
Приймаються ширину поясу в зміненому перерізі рівний мінімальної конструктивної
b f 1? 1/10 * h=173,2/10=17,32 см
b f 1? 0.5 * b f=30/2=15 см
b f 1? 180 мм
Приймаємо bf 1=18см
У місці зміни перерізу згинальний момент і поперечна сила для розрізних балок:
М 1=q * X * (lX) * 0.5=93,23 * 2.5 * (15-2.5) * 0.5=1456,72кНм
Q 1=q * (l - 2 * X) * 0.5=93,23 * (15-2 * 2.5)) * 0.5=466,15 кН
Необхідний момент опору перерізу W тр=М 1/R wy <...
