>
6.1.Компоновка і підбір перерізу балки
Перетин складовою зварної балки складається з трьох аркушів: вертикального - стінки і двох горизонтальних - полиць.
Максимальний розрахунковий згинальний момент і максимальна перерізуюча сила визначаємо з урахуванням власної ваги головної балки, множенням розрахунковим значень на коефіцієнт a = 1,02.
Рис. 12
В
В
;
Мрасч = 3956,4 кНм;
Мmax = 1,02 В· 3956,4 = 4074,68 кНм;
Qрасч = 2 * 565,2 = 1130,4 кН;
Qmax = 1,02 В· 1130,4 = 1164,3 кН;
Знайдемо необхідний момент опору за формулою:
;
де gс = 1,1
Рис. 13
Визначимо мінімально допустиму висоту балки
В
Визначимо оптимальну висоту балки, відповідну найменшому витраті стали:
;
k = 1,2;
;
- обчислюється за емпіричною формулою:
В
Приймаються tw = 12мм
В
Приймаються висоту головної балки.
З умови зрізу визначаємо мінімальну товщину стінки (без урахування роботи поясів)
В
Приймаються товщину стінки 10 мм.
Щоб забезпечити місцеву стійкість стінки без зміцнення поздовжніми ребрами жорсткості необхідно щоб, тобто повинно виконуватися умова:
В
В
;
1> 0,78 => не потрібно зміцнення стінки додатковими ребрами.
Підбір перерізу поясів
В
Необхідний момент інерції перерізу
В В
Момент інерції стінки:
Рис. 14
Необхідний момент інерції полиць:
Jf тр = Jтр - JW;
Jf тр = 1003236-166698 = 836538 см4;
Необхідна площа перерізу полиці:
В
Нехай = 53 см
tf = Af/bf = +102,12/53 ≈ 20 мм.
Уточнимо площа перерізу полиці:
Af = bf tf = 53.2 = 106 см2.
Для забезпечення стійкості стиснутого пояса балки необхідно виконання умови:
В
bef = (bf-tw)/2 = (530-10)/2 = 260;
В
13 <14,65 => стійкість стиснутого пояса забезпечена.
6.2.Проверка міцності
Момент інерції:
В
Момент опору:
В
Статичний момент:
В В
;
Rg gс = 1,1 Г— 24 = 26.4 кН/см2
25,29 <26,4 - умова міцності виконується.
Вибираємо листовий прокат для поясів 530х20х14000, для стінки 1300х10х14000.
В
Т.к. проліт 14 м, то економічно доцільно зменшити перетин балки. Зменшення перерізу будемо робити на відстані 1/6 прольоту балки від опори, тобто х = 2,33 м.
Рис. 15
В
З урахуванням власної ваги головної балки М/= 1,02 В· 2306 = 2352,12 кНм.
Визначимо необхідний момент опору і момент інерції зміненого перерізу, виходячи з міцності зварного стикового шва, що працює на розтяг.
В В В
Приймаються пояс шириною 400 мм.
Уточнимо площа перерізу полиці:
Af1 = bf1 tf = 40.2 = 80 см2.
В
Рис. 16
Геометричні характеристики перерізу балки
Момент інерції
В
Момент опору
В
Статичний момент
В В В
18,6 <22,44 кН/см2-умова міцності виконується.
Максимальний дотичне напруження в балці
В
RS gс = 0,58 Г— 24.1, 1 = 15,3 кН/см2
10,06 <15,3 - перевірка виконується.
6.3. Перевірка і забезпечення місцевої стійкості елементів головної балки
Перевіримо стійкість стінки і визначимо необхідність постановки ребер жорсткості. Умовна гнучкість стінки визначається за формулою
В
.
4,3> 3,2 => необхідно зміцнення стінки ребрами жорсткості.
Виконуємо постановку ребер жорсткості в місцях передачі навантаження від допоміжної балки на головну.
В
Рис. 17
Ширина ребер:
В
Приймаються bh = 90 мм.
Товщина ребра
В
Приймаються tS = 7 мм.
Балка розбита на п'ять відсіків.
Перевірка стійкості стінки в першому відсіку.
Перевірка виконується в перетині розташованому на відстані 0,96 від першого ребра жорсткості, тобто на відстані х1 = 1,75-1,26 = 0,49 м від опори.
В
Площа перерізу балки в цьому відсіку:
А = 1.126 +2 В· 40.2 = 286 см2;
Навантаження від ваги балки:
В
М1 = qx (lx)/2 = 2,245 В· 1,75 (14-1,75)/2 = 24,06;
М1 '= 1130,4 * 1,75 = 1978,2 кН вЂ‹вЂ‹* м
МI = 24,06 +1978,2 = 2002,26 кНм;
М2 = qx (l-x)/2 = 2,245 В· 0,49 (14-0,49)/2 = 7,43;
М2 '= 1130,4 * 0,49 = 553,896
МII = 7,43 +553,896 = 561,326 кНм;
МСР = (2002,26 +561,326)/2 = 1281,79 кНм;
Нормальні і дотичні напруги
а) нормальні
;
В
б) дотичні
Qср = 1164,31 кН;
В
Критичні нормальні напруги
;
пЂ¬ пЂ тоді за табл.21 СНиП II-23-81 *
= 33,32;
В В
Критичні дотичні напруження
В В
Перевірка стійкості стінки
.
В
перевірка в першому відсіку виконується.
Перевірка стійкості сті...
