ормацій за рахунок зменшення ширини поясних листів на відстані близько 1/6 прольоту від опори.
х=L/6=18/6=3м.
Визначаємо зусилля в балці на відстані 3 м від опори (рис. 7):
Рис 7. Зміна перерізу по довжині
Підбираємо зменшене перетин балки, виходячи з міцності стикового шва нижнього пояса. Розрахунковий опір зварного з'єднання встик на розтяг (ручне зварювання) Rwy=0,85Ry. =0,85? 230=195,5 Мпа=19,55 кН/см2.
Необхідний момент опору:
Для визначення необхідної площі поперечного перерізу поясів обчислюємо:
If1.тр. =Ix1 - Iw=2518239 - 836542,7=1681696,43 см4.
Необхідна площа поперечного перерізу поясів у зміненому перерізі
Ширина поясного листа:
Приймаємо поясний лист 380? 22 мм з широкосмугової універсальної сталі за ГОСТ 82-70 *. bf1=380 мм gt; bf/2=315 мм; bf1=380 мм gt; h/10=2074/10=207,4 мм.
Геометричні характеристики зміненого перерізу балки:
Статичний момент пояса відносно нейтральної осі:
Перевіряємо міцність зміненого перерізу балки по дотичним напруженням на опорі:
,
де Ry=24 кН/см2 - розрахунковий опір сталі С245 для прокату товщиною від 10 до 20мм (tw=12мм).
Перевіряємо міцність зміненого перерізу балки по приведених напруженнях на межі стінки (точка А, рис. 8) за п. 5.14 *. При цьому:
нормальні напруги в точці А
дотичні напруги в точці А
Так як одна з балок настилу потрапляє на місце зміненого перетину, то визначаємо місцеві напруги під балкою настилу:
де F=Qmax1=111,8 кН - розрахункове значення сили (див. п. 1.2.);
ll.f=bf + 2? tf=14,5 + 2? 2,2=18,9 см - умовна довжина розподілу навантаження, п.5.13 [3];
bf=145 см - ширина пояса T 36.
Наведені напруги
Таким чином, міцність прийнятого зменшеного перетину головної балки забезпечена.
.6 Розрахунок поясних швів
У даній балці з'єднання поясів із стінкою здійснюють поясними швами. Поясні шви виключають при згині балки зрушення поясів щодо стінки і перетворюють весь переріз в єдино працююче. Це з'єднання передає на стінку балки місцеву навантаження, прикладене до поясів між поперечними ребрами жорсткості. Поясні шви приймають двосторонніми. Поясні шви виконані автоматичною зваркою, суцільними, найменшою допустимої товщини.
Розрахунок поясних швів ведеться на зсувне зусилля, що виникає між поясами стінкою, і місцеве тиск від зовнішнього навантаження, прикладеної до поясу балки.
Поясні шви виконуємо автоматичним зварюванням у положенні у човник зварювальним дротом Св - 08ГА під шаром флюсу АН - 60. Катет шва kf=7 мм - мінімально допустима товщина зварного шва по табл. 38 * [6]. Для цих умов і стали С245 по табл. 56 [6]: Rwf=200 МПа; Rwz=0,45? Run== 0,45? 370=166,5МПа; bf=1,1; bz=1,15 (Run=370 МПа, табл.51 * - для найбільш товстого з зварюваних листів).
Розрахункові зусилля на одиницю довжини шва:
Перевіряємо міцність шва:
по металу шва:
по металу кордону сплаву:
Таким чином, мінімально допустима товщина шва достатня по міцності.
.7 Перевірка забезпеченості загальної стійкості балки
Навантаження на головну балку передається через балки настилу, що закріплюють головну балку в горизонтальному напрямку і встановлені з кроком а=1,125м.
Визначаємо граничне відношення розрахункової довжини ділянки балки між точками закріплення lef до ширини стиснутого пояса bf при якому не потрібно розрахунок на стійкість балки по таблиці 8 * [6]:
Граничне ставлення l ef/b ef=15,02 lt; a/bf=1,79 отже, стійкості балки перевіряти не потрібно.
. 8 Перевірка місцевої стійкості елементів балки
Елементи балки складеного перетину (стислі пояса і стінка) можуть втратити стійкість. Стислі пояса втрачають стійкість під дією стискаючих нормальних напружень, а стінка - під дією стискаючих нормальних і (або) дотичних напружень. Таку втрату стійкості називають місцевою.
Втрата стійкості одним з елементів балки призводить до втрати несучої здатності всієї конструкції. Тому при проектуванні балки складеного перетину необхідно прагне до того, щоб несуча здатність з умови забезпечення місцевої стійкості її елементів була не нижче несучої здатності конструкції з умови міцності.
Відповідно до вимог Норм (табл.30) перевірка стійкості стиснутого пояса проводиться в місці нормальних максимальних напружень за формулою
...
