Проектирование металлической балочной площадки (стр. 3 из 6)

.

Сечение пояса b_f = 420мм

t_f = 12мм.

Проверяем условие:

< <

Принятые размеры пояса отвечают условию.

Условия допускающие использование автоматической сварки b_f=42 см ≥ 20 см выполняется. Проверим условие по ограничению уровня усадочных напряжений t_w=0,8 см < t_f =1,2 cм < 3t_w =2,4 см

Таким образом сечение поясов балки b_fх t_f = 420 x 12 мм.

Проверка правильности подбора сечения балки.

Вычисляем условную гибкость стенки

Момент инерции поясов балки

Момент инерции сечения

Момент сопротивления сечения

Основное сечение подобранно верно, так как

>

Подбор уменьшенного сечения балки

При действии на балку равномерно распределённой нагрузки место изменения сечения

.

Определим изгибающий момент и поперечную силу, действующую в месте изменения сечения

Требуемый момент сопротивления и момент инерции изменённого сечения при условии, что заводской стык растянутого пояса осуществляется прямым стыковым швом с применением выводных планок и обычном контроле качества R_wy= 0,85R_y

Требуемая ширина пояса

По ГОСТ 8270* подбираем b₁ =240 мм.

Изменённое сечение поясного места удовлетворяет условиям:

b₁=240мм ≥200мм

b₁=240мм ≥h/10=126,2

b₁=240мм ≥b_f/2=420/2=210

Окончательно принимаем размеры уменьшенного сечения

Стенка

Момент инерции поясов балки уменьшенного сечения:

Момент инерции уменьшенного сечения

Момент сопротивления уменьшенного сечения

Основное сечение подобранно верно, так как

> /

Проверка прочности уменьшенного сечения балки по максимальным касательным напряжениям производится в опорном сечении балки.

Проверка прочности балки

Проверка прочности основного сечения балки по нормальным напряжениям в месте действия максимального изгибающего момента.

,

Недонапряжение составляет

.

Проверка прочности стенки по местным напряжениям

Для предотвращения отгиба верхних поясов стенку балки в местах действия сил А укрепляют поперечными рёбрами жёсткости, приваренными к стенке и поясам. Усиление F будет восприниматься торцами рёбер и равномерно распределяться по высоте стенки.

.

Проверка прочности балки в месте изменения сечения (z1=150см) производится на уровне поясных сварных швов, что связано с совместным действием нормальных и касательных напряжений.

;

;

Статический момент полки относительно оси х-х.

Проверка жёсткости балки

Принятая высота балки h =127,4 cм > h_min = 41,83см, поэтому производить проверку нет необходимости.

Проверка общей устойчивости балки.

Так как балка примерного сечения её устойчивость проверяем для основного и уменьшенного сечений, принимая за расчётную длину расстояние между балками настила

Основное сечение балки при :

.

Уменьшенное сечение при

.

.

Условия выполняются, общая устойчивость балки обеспечена.

Проверка местной устойчивости балки.

Достаточно проверить устойчивость основного сечения, так отношение

для основного сечения больше, чем уменьшенного.

.

Устойчивость сжатого пояса обеспечена.

Проверка устойчивости стенки опорного отсека.

Размеры отсека axh_w =100 x 125 см.

При соотношении размеров a/h_w =100/125=0,8<1 расчётное сечение располагается посередине отсека

Вычисляем напряжение, действующие в расчётном сечении отсека:

.

,

По таблице п7 устанавливаем С_cr=30

,

, где ;

.

Проверяем условие устойчивости :

.

Устойчивость стенки рассматриваемого отсека обеспечена.

Проверка устойчивости стенки отсека, совпадающего с местом изменения сечения.

Размеры отсека

при соотношении размеров Расчётное значение располагается посередине отсека .

Вычисляем напряжение, действующие в расчётном сечении отсека:

.

Критическое напряжение

;

Выполняется, устойчивость стенки рассматриваемого отсека обеспечена.

Проверка устойчивости стенки отсека, совпадающего с местом действия максимальных нормальных напряжений.

Размеры отсека

При соотношении размеров поэтому расчётное сечение располагается посередине отсека .

.