Находим толщину стенки пологая, что tf=2 cм, hw=h‑2 tf= -2·2= см
а)
. см = мм; = 1,21 см = 12 мм.Принимаем
мм.Находим требуемую площадь поясов
: см4; см4; см4; см2; см.Принимаем пояса из листа 550×20 мм. При этом
см2. ; ;Таким образом, рекомендации выполнены. Принятое сечение балки показано имеет характеристики.
Геометрические характеристики сечения:
см4, см3.Проверка прочности:
МПаНедонапряжение составляет:
Проверки прогиба балки не требуется, так как принятая высота
м больше, чем м.Принимаем место изменения сечения на расстоянии 2,3 м от опор, т.е. приблизительно 1/6l, как показано на рисунке 8.
Находим расчетные усилия:
кН·м; кН.Подбираем сечение, исходя из прочности стыкового шва нижнего пояса. Требуемый момент сопротивления равен:
см3.Для выполнения стыка принята полуавтоматическая сварка без физического контроля качества шва.
см4; см4; см2. см.Принимаем поясной лист 300×20 мм.
Геометрические характеристики измененного сечения:
см; см4; см3; см3 – статический момент пояса (3.7) см3. – статический момент половины сеченияПроверка прочности по максимальным растягивающим напряжениям в точке А по стыковому шву (рис. 9).
Рисунок 9 – К расчету балки в месте изменения сечения
кН/см2 < кН/см2Наличие местных напряжений, действующих на стенку балки, требует проверки на совместное действие нормальных, касательных и местных напряжений в уровне поясного шва и под балкой настила по уменьшенному сечению вблизи места изменения ширины пояса. Так как под ближайшей балкой настила будет стоять ребро жесткости, которое воспринимает давление балок настила, передачи локального давления в этом месте на стенку не будет,
.Поэтому приведенные напряжения проверяем в месте изменения сечения на грани стенки (точка Б), где они будут наибольшими:
кН/см2;Проверка прочности опорного сечения на срез (по максимальным касательным напряжениям в точке В):
кН/см2 < кН/см2Проверка прочности стенки на местное давление балок настила по формуле:
кН/см2 < кН/см2,Где
кН, кН/м м; смb= 14,5 см – ширина полки балки настила I№36 из сортамента;
см – толщина полки главной балки; см – толщина стенки главной балки.Таким образом, прочность принятого уменьшенного сечения главной балки обеспечена.
Устойчивость балок проверять не требуется, если выполняются следующие условия:
– нагрузка передается через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно с ним связанный, в частности, железобетонные плиты или стальной лист;
– при отношении расчетной длины балки
(расстояние между точками закрепления сжатого пояса от поперечных смещений) к ширине сжатого пояса «b» не более (3.7)Коэффициент
принимается равным 0,3 при учете пластических деформаций. При отсутствии пластических деформаций . тогда; > .Следовательно, устойчивость балки можно не проверять.
Устойчивость сжатого пояса при отсутствии пластических деформаций обеспечивается выполнением условия:
, где .В рассмотренном примере устойчивость обеспечена.
Расставим ребра жесткости и проверим местную устойчивость стенки.
Рисунок 10 – Расстановка ребер жесткости. Расчетные усилия для проверки устойчивости стенки
Ребра жесткости принимаем односторонние шириной
мми толщиной
мм.В отсеке №1 стенка работает в упругой стадии и проверка устойчивости выполняется по формуле