Проектирование металлических конструкций балочной площадки промышленного здания (стр. 3 из 5)

см

см²

Ширину измененной полки назначаем в соответствии с прокатными листами (таб. 5 прил. 14 Бел.) и исходя из конструктивных требований:

Принимаем окончательно ширину измененной полки – 250x25 мм

Определяем момент инерции и момент сопротивления уменьшенного сечения:

см⁴

см³

Рис.8

3.3 Проверка прочности балки

1) проверяем нормальное напряжение в поясах в середине балки:

кН/см² (см. с.9)

2) проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки (в точке В):

кН/см²

см³

3. проверяем местные напряжения в стенке под балками настила:

кН/см²

см

кН

3) проверим приведенные напряжения стенки балки на уровне поясного шва в месте изменения сечения (в точке Б):

кН/см²

кН/см²

кН/см²

см³

Проверка показала, что прочность балки обеспечена.

3.4 Проверка общей устойчивости балки

Потеря общей устойчивости наступает когда сжатый пояс балки не закреплён в боковых направлениях и напряжения достигли критического значения.

Общую устойчивость балки можно не проверять, так как передача нагрузки осуществляется через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс и надежно с ним связанный.

3.5 Проверка прогиба балки.

Проверку прогиба можно не проводить, так как принятая высота балки выше минимальной высоты h_min.

3.6 Проверка местной устойчивости элементов балки

1) Устойчивость сжатого пояса (с учетом развития пластических деформаций) обеспечена (см. с.8).

2) Устойчивость стенки:

Проверим необходимость установки ребер жесткости при условии, если λ_w≥2,5 необходимо ставить вертикальные ребра жесткости:

В средней части балки в зоне учета пластических деформаций необходимо установить ребра жесткости под каждой БН.

Определим зону учета пластических деформаций в стенке:

см

Расстановку вертикальных ребер жесткости принимаем по рис.9

Рис.9

Проверим средние значения Mи Q в 1 отсеке на расстоянии x=277 см от опоры (под БН):

кНм

кН

Определим действующее напряжение:

кН/см²

кН/см²

кН/см² (см. с.11)

Определим критические напряжения:

кН/см²

R_s=0.58R_y=13,34

Размеры отсека

кН/см²

По таб. 7.6 (Бел.) при

значение . Расчетное значение , по этому σ_кр определим по формуле:

кН/см²

С_кр=34,6 (по таб. 7.4 Бел.)

Определим σ_los,кр, подставляя в нее из таб. 7.5 (Бел.) значение а/2 вместо а:

кН/см²

С₁=12,8 (по таб. 7.4 Бел.)

По таб. 7.5 (Бел.) при

Проверка устойчивости стенки:

Проверка показала, что устойчивость стенки обеспечена и постановка ребер жесткости на расстоянии а=276,9≥2h_w=2*120=240 см возможна.

3.7Конструирование промежуточных ребер жесткости

Предусматриваем парные поперечные ребра, симметрично относительно стенки, со скосами для пропуска поясных швов.

Назначим размеры ребер.

Ширина выступающей части ребра:

мм

Принимаем b_p=100 мм

Толщина ребра:

мм

Принимаем t_p=8 мм

Высота ребра:

h_p=h_w=1200 мм

3.8 Расчет поясных швов балки

1-1 – сечение по металлу шва

2-2 – сечение по металлу границы сплавления

Расчет производится согласно пункту 11.16 СНиП II-23.81 по формулам:

-- по металлу шва

-- по границе сплава шва

В нашем случае k_f=1,2t_w=1,2*1=1,2 см

Так как балка работает с учетом пластических деформаций швы, выполняются с двух сторон автоматической сваркой в лодочку, сварочной проволокой Cв-08А.

β_f=0,95

β_w=1,05

Коэф. условий работы шва:

γ_wf= γ_wz=1

Рассчитаем расчетные сопротивления углового шва:

кН/см²

кН/см²

Где: R_wun=410 МПа = 42 кН/см² (по таб.4 СНиП II-23.81)

γ_wm=1,25 (по таб.3 СНиП II-23.81)

R_un=360 МПа = 37 кН/см² (по таб.51 СНиП II-23.81)

Проверим условие (*):

Проверим прочность по металлу шва:

В сварных балках сдвигающую силу приходящуюся на 1 см длины определяют через касательные напряжения:

Q_max,I_x^/,S_п – см. с.11

Таким образом прочность по металлу шва обеспечена.

Учитывая условие (*) расчет прочности по границе сплава шва можно не делать.

3.9 Расчет опорного ребра сварной балки.

Определим требуемую площадь смятия торца ребра:

см²

Принимаем ребро 250x12 мм, так как А_р=25x1,2=30≤А_р^тр=28,41 см²

Проверяем опорную стойку балки на устойчивость относительно оси z:

см

см²

см⁴

см

кН/см²

=0,963 (по прил. 7 Бел.)

Крепим опорное ребро к стенке балки двусторонними швами полуавтоматической сваркой проволокой Cв-08ГА.

Проверим прочность по границе сплавления шва:

-- см. с.15