та, що забезпечує необхідну жорсткість балки:
h =, (2.3)
де - допустимий відносний прогин, приймається за табл. 9. p> см
Висоту балки h визначають виходячи з заданої будівельної висоти перекриття і порівнюючи отримані висоти. Остаточну висоту балки приймають і в межах будівельного висоти. p> Визначаємо висоту головної балки
(2.4)
мм
Висота балки повинна бути в межах:
(2.5)
135,375 h 114,002 см
У цілях уніфікації конструкції висота балки повинна бути кратною 100 мм. Висота стінки попередньо приймається на 4 або 6 см менше висоти балки з урахуванням сортаменту прокатної товстолистової сталі за вирахуванням 10 мм на фрезерування крайок.
Приймаються h = 1250 мм, тобто h = t + 2 * 20 = 1270 мм.
Визначаємо товщину стінки з двох умов:
1) міцності стінки на зріз;
2) місцевої стійкості стінки.
Необхідна товщина з умов міцності стінки на зріз:
(2.6)
де R s = 0,58 * R y - розрахунковий опір матеріалу стінки зрізу.
R s = 0,58 * 24 = 13,92 кн/см 2
см
Так як товщина велика, змінюємо пару переходимо до об'єднання в пару в одному рівні.
В
Рисунок 12 - Сполучення в одному рівні
Визначаємо висоту головної балки визначається за формулою 2.4:
мм
Приймаються h = 1500 мм, тобто h = h + 2t f
h = 1500 +2 * 20 = 1540 мм
Визначаємо товщину стінки з двох умов:
3) міцності стінки на зріз;
4) місцевої стійкості стінки.
Необхідна товщина з умов міцності стінки на зріз визначається за формулою 2.6:
см (2.6)
Для забезпечення місцевої стійкості стінки без зміцнення поздовжнім ребром жорсткості в балки висотою до 2 м і має дотримуватися умова
(2.7)
см
Приймаються t w = 10 мм.
Визначаємо розміри поясних листів.
Необхідна площа перерізу пояса визначається за формулою 2.8:
(2.8)
см
Мінімальна ширина поясного листа задаємо з умови загальної стійкості балки визначається за формулою
(1/3 Г· 1/5) h (2.9)
154 = 51,33 см.
154 = 30,8 см.
см
За технологічними міркувань (для зручності автоматичного зварювання) ширина поясного листа повинна бути не менше 180 мм. Товщину поясного листа зазвичай задають у межах 8 ... 40 мм (але не менше товщини стінки) з градацією по ГОСТ 82-70 *. Застосування листів з маловуглецевої сталі товщиною більше 40 мм і з низьколегованої сталі товщиною не більше 32 мм невигідно через зниженого межі текучості, а в отже, і знижених розрахункових опорів.
Приймаються = 20 мм; = 400 мм.
Перевірка міцності.
Підібране перетин балки необхідно перевірити на міцність. За призначеним розмірами балки обчислюють фактичні геометричні характеристики поперечного перерізу. Момент інерції перерізу:
(2.10)
см
Статичний момент площі половини перерізу:
(2.11)
см
Момент опору перерізу:
(2.12)
см
Визначають найбільші нормальні напруги в балки:
(2.13)
<24 кн/см
Визначаємо найбільші дотичні напруження в балки:
(2.14)
кн/см
8,58 <13,92 кн/см-умова виконується.
Перевірку на місцеве тиск НЕ виробляю, так як пару в одному рівні, до верхнього поясу балки зосереджене навантаження не прикладено.
Перевірка жорсткості.
Відносний прогин балки:
(2.15)
0,002 <0,0025
У процесі остаточного розрахунку розміри поперечного перерізу балки можуть коригуватися. Перетин вважається підібраним правильно, якщо воно задовольняє перерахованим умовами міцності і жорсткості.
Зміни перетину балки.
Місце зміни перетину поясів балки приймають на відстані x від опори (рисунок 13):
X = (1/5 Г· 1/6) * L (2.16)
1/5 * L = 1/5 * 14 = 2.8 м.
1/6 * L = 1/6 * 14 = 2,33 м.
Приймаються X = 2,33 м.
Знаходимо розрахунковий момент в перерізі:
, (2.17)
кНм
В
Малюнок 13 - До місця зміни перетину
Необхідний момент опору перерізу балки при виконанні стику напівавтоматичного зварюванням:
, (2.18)
де = 0,85 * R - розрахунковий опір зварного з'єднання на розтягування і вигин
= 0,85 * 24 = 20,4 кН/см
см 3
Необхідний момент інерції зміненого перерізу:
(2.19)
см
Момент інерції, що припадає на поясні листи:
