перетин балки перевіряємо на міцність. Визначимо момент інерції балки:
см 4 .
Визначимо момент опору балки:
см 3 .
Перевіримо нормальні напруження в балці за такою формулою:
,
кН/см 2 <23 Г— 1 = 23 кН/см 2 ,
отже, підібране перетин задовольняє умові міцності і не має Недонапряженіе більше 5%.
Перевірку прогину робити немає необхідності, так як прийнята висота перерізу головної балки більше мінімальної і регламентований прогин буде забезпечений.
3.1 Зміна перерізу головної балки по довжині
У розділі (3) я вважав, що перетин головної балки залишається постійним по всій довжині. Тепер розрахую балку із зміненим перетином, шляхом зміни ширини поясів по довжині.
Перетин складовою балки, підібране по максимальному вигинає моменту, можна зменшити в місцях зниження моментів (у опор). Однак кожна зміна перерізу, що дає економію металу, кілька збільшує трудомісткість виготовлення балки, і тому воно економічно доцільно для балок прольотом більше 12 м, що справедливо для нашого випадку (16 м).
При рівномірному навантаженні найвигіднішому по витраті стали місце зміни перетину поясів однопрогоновою зварної балки знаходиться на відстані приблизно l /6 прольоту балки від опори: м.
Визначимо момент і поперечну силу в місці зміни перерізу 1-1:
кН Г— м = 297345 кН Г— см;
кН.
В
Вироблений підбір зміненого перерізу ведемо за пружною стадії роботи матеріалу. Визначимо необхідний момент опору і момент інерції зміненого перерізу виходячи з міцності зварного стикового шва, що працює на розтяг:
см 3 ;
де R wy = 0,85 О‡ R = 0,85 О‡ 23 = 19,55
см 4 .
Визначимо необхідний момент поясів, враховуючи те, що момент інерції стінки залишився тим же:
см 4 .
Необхідна площа перерізу поясів балки:
см 2 .
Знаходимо необхідне значення ширини пояса:
см.
Остаточно приймемо b f x = 360 мм.
Приймаються поясу з універсальної сталі 360х24 мм
В
Прийнятий пояс задовольняє умовам:
.
Перевіримо на міцність підібране розтин балки. Визначимо момент інерції балки:
см 4 .
Визначимо момент опору балки:
см 3 .
Тоді
кН/см 2 <23 Г— 1 = 23 кН/см 2 ,
Отже обрана балка проходить по нормальній напрузі в місці зміни перерізу.
3.2. Перевірка міцності і загальної стійкості головної балки
3.2.1 Проведемо перевірку міцності балки
Перевірка максимального нормального напруження в середині балки і в місці зміни перерізу була виконана вище.
Перевіримо максимальне дотичне напруження в стінці на нейтральній осі перетину близько опори балки:
В
де S-статичний момент полусеченія балки
см 3 .
кН/см 2 <13,3 Г— 1 = R S Г— g c .
Перевіримо місцеві напруження в стінці під балками настилу:
,
де F - розрахункові значення опорних реакцій балок настилу:
,
де q = 72,63 кН/м - розрахункове навантаження на балку настилу c урахуванням власної ваги балки;
а = 0,9 - крок балок настилу,
l loc - довжина передачі навантаження на стінку головної балки:
см.
кН/см 2 y Г— g c = 23 кН/см 2 . p> Наявність місцевих напружень, що діють на стінку балки, вимагає перевірки спільної дії нормальних, дотичних і місцевих напружень на рівні поясного шва і під балкою настилу по зменшеному перетину поблизу місця зміни перетину пояса. У розглянутому прикладі такого місця немає, так як під найближчою балкою настилу буде стояти ребро жорсткості, яке сприймає тиск балок настилу, і передачі локального тиску на стінку в цьому місці не буде. Тому перевіряємо наведені напруги в місці зміни перерізу 1-1 балки (де вони будуть максимальні) за формулою:
,
де
кН/см 2 ,
кН/см 2
де
см 3 ,
тоді, отримаємо
кН/см 2 кН/см 2 .
З цих перевірок слід, що міцність балки забезпечена.
3.2.2 Перевіряємо загальну стійкість балки
Перевіримо загальну стійкість в місці дії максимальних нормальних напружень, беручи за розрахунковий проліт l ef = 90 см - відстань між балками настилу. Умова стійкості записується у вигляді:
,
де l ef - розрахункова довжина балки між зв'язками, перешкоджають поперечним зсувам стиснутого пояса балки;
b f
