впливає на витрату матеріалу. Висота стінки балки h w повинна відповідати ширині листів по сортаменту (додаток 5).
В· Призначаємо висоту стінки h w = 900 мм; h min = 67,81 см w = 90,0 см В»h opt = 86,78 см.
В· Рекомендовано товщина стінки (тут h w приймається в мм):
,
В· Приймаються в Відповідно до сортаментом (додаток 5) t w = 10 мм.
В· Найменша товщина стінки t w, min з умови її роботи на зріз:
В
де R s - розрахунковий опір сталі зрізу; марка сталі С345 (за завданням); товщина листа відповідає товщині стінки t w : для листового прокату товщиною 4 ... 10 мм R s = 0,58 R y = 0,58 Г— 33,5 = 19,43 кН/см 2 .
В· Момент інерції стінки:
В
В· Товщина полиць (поясів) приймається приблизно в два рази більше товщини стінки:
t f В»2t w = 2 Г— 10 = 20 мм. br/>
Відповідно з сортаментом (додаток 5) приймаємо t f = 20 мм.
В· Повна висота балки: h = h w + 2t f = 900 + 2 Г— 20 = 940 мм.
В· Відстань між центрами тяжкості полиць: h 0 = h - t f = 940 - 20 = 920 мм.
В· Уточнюємо розрахунковий опір сталі: для листового прокату товщ. 10 ... 20 мм R y = 315 МПа = 31,5 кН/см 2 (за дод. 1); тоді необхідний момент опору перерізу:
.
В· Мінімально допустима ширина полиць (поясів) визначається з умови забезпечення міцності балки на вигин:
В
В· Відповідно до сортаментом (додаток 5) приймаємо b f = 34 см.
В· Для можливості розміщення болтів ширина полиці b f повинна становити не менше 18 см. Крім того, ширина полиці не повинна перевищувати таких значень:
b f ВЈ 30 t f = 30 Г— 2,0 = 60 см (для забезпечення рівномірності розподілу напружень по ширині полиці);
(для забезпечення місцевої стійкості).
Прийнята ширина полиці b f = 38 см цим вимогам відповідає.
В· Ширина ребер жорсткості:
; приймаємо b h = 70 мм (кратно 10 мм).
В· Товщина ребер жорсткості:
;
приймаємо по сортаменту t h = 0,8 см.
В· У цілях економії матеріалу ширину полиці біля опор можна зменшити (рис. 6). Призначаємо місце зміни перетину на відстані x 1 = L/6 від опори: x 1 = 12/6 = 2м.
В· Розрахункові внутрішні зусилля в місці зміни перерізу:
В
В· Необхідний момент опору перерізу:
.
В· Зменшена ширина полиці (пояса) b Вў f визначається з п'яти умов:
} з умови забезпечення міцності балки на вигин:
;
} з умови забезпечення опору балки крутінню:
,
} в цілях зменшення концентрації напруг:
,
} для забезпечення розміщення болтів:,
} з умови установки поперечних ребер жорсткості, які не повинні виступати за межі полки
В
В· Відповідно до сортаментом приймаємо: b Вў f = 20 см.
Якщо зменшена ширина виходить менше вихідної всього на 2 ... 3 см, то зміна ширини влаштовувати недоцільно.
В· Геометричні характеристики перерізу балки (в середині прольоту)
В· Площа стінки:
,
В· Площа полиці:
,
В· Момент інерції перерізу балки:
В
В· Момент опору перерізу балки:
.
В· Геометричні характеристики зменшеного перерізу
В· Площа полиці:. p> В· Момент інерції перетину:
В
В· Момент опору перерізу:
.
В· Статичний момент полусеченія:
.
В· Статичний момент перетину полиці:
.
В· Перевірка міцності за нормальними напруженням (розрахункові точки розташовані на зовнішніх гранях поясів в середині прольоту):
В
В· Перевірка міцності по дотичним напруженням (розрахункова точка знаходиться посередині висоти стінки у опори):
В
Перевірка міцності по приведених напруженнях. Розрахункова точка розташовується: за висоті балки - у крайовому ділянці стінки на рівні поясних швів; по довжині прольоту - в місці зміни перерізу балки). p> Нормальні і дотичні напруження в розрахунковій точці:
;
В
Наведені напруги (англ. reduced - наведений):
,
В
Перевірки міцності балки за нормальними, дотичним і приведених напруженнях виконуються.
В· Перевірка жорсткості балки. Прийнята висота балки h більше мінімальної h min , тому прогин балки не перевищ...
