4.2.Проверка прочности балки.

Для проверки прочности составной балки определяются геометрические характеристики сечения: момент инерции, момент сопротивления, статический момент полусечения.

Наибольшее нормальное напряжение в балке вычисляем по формуле

Наибольшее касательное напряжение определяется по формуле Журавского

Проверка общей устойчивости главной балки осуществляется так же, как и вспомогательной.

Проверка жесткости балки не производится, так как она обеспечена принятой высотой сечения.

245.9<264-условие прочности выполняется

Т.к. пролет 17 м, то экономически целесообразно уменьшить сечение балки. Уменьшение сечения будем делать на расстоянии 1/6 пролета балки от опоры, т.е. х=2,83 м.

рис.17.

С учетом собственного веса главной балки М^/=1,05·2669.53=2803.01 кНм.

Определим требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение.

Требуемая площадь сечения одного пояса.

.

Принимаем пояс 320х20мм.Данный пояс удовлетворяет рекомендациям

b_f1>18мм; b_f1>h_b/10=16см, и находится в пределах b_f1=(1/2-1/5) h_b

Проверка прочности балки.

_{Условия прочности выполняются.}

Рис.18

Рис.19

4.3.Проверка обеспечения местной устойчивости элементов сечения главной балки.

Если значение условной гибкости стенки

то стенка нуждается в укреплении её поперечными ребрами жесткости. Расстояние между ребрами не должно превышать 2h_w. Ребра устанавливаются в местах приложения сосредоточенных нагрузок и на опорах.

Размеры ребер жесткости:

У стойчивость стенок балок симметричного сечения, укрепленных поперечными ребрами жесткости, при отсутствии местного напряжения проверяется по формуле

Выражения для вычисления нормальных и касательных напряжений в этом случае имеют следующий вид:

Рис 20.

Т.к длина отсека превосходит его высоту то σ вычисляется по среднему значению момента для наиболее напряжонного участка длиной,равной h_w,т.е (М+М_н)/2.Критические напряжения вычисляются по формулам:

- отношение большей стороны отсека к меньшей;

с_cr – для сварных балок принимается по таблице 21 СНиП «МК» в зависимости от значения коэффициента :

,

Условная гибкость вычисляется по формуле

, d – меньшая из сторон отсека.

Условная гибкость

требуется установка поперечных ребер.

П ри _w  3,2 необходима проверка устойчивости стенки с установкой ребер жесткости с шагом не более 3h_w = 3156 =468 см. Выполняем постановку рёбер жёсткости в местах передачи нагрузки от вспомогательных балок на главную.

рис.21

Ширина ребер должна быть не менее

Принимаем b_h =95 мм.

Толщина ребра

Принимаем t_S = 7 мм.

Проверка устойчивости стенки в первом отсеке.

М_ср=(2289,46+608,79)/2*1.05=1521.7 кНм

Нормальные и касательные напряжения

а) нормальные

;

б) касательные

Q_ср= Q_мах =1131.38кН; t_w=1 см

Рис 22

Критические нормальные напряжения

;



 тогда по табл.21 СНиП II-23-81^*

=31,93;

Критические касательные напряжения

Проверка устойчивости стенки

.

Требуется дополнительное ребро жесткости.

Проверка устойчивости стенки во втором отсеке.

Рис 23

М_ср=(4579,38+3738,92)/2*1.05=4367.1 кНм

Нормальные и касательные напряжения

а) нормальные

;

б) касательные

Q_ср= 538.75*1.05=565.69кН; t_w=1 см

Критические нормальные напряжения

;



 тогда по табл.21 СНиП II-23-81^*

=33,33;

Критические касательные напряжения

Проверка устойчивости стенки

.

Дополнительное ребро жесткости не требуется

Проверка устойчивости стенки в третьем отсеке.

Рис 24

М_ср=(4579,38+4579,38)/2*1.05=4808.35 кНм

Нормальные и касательные напряжения

а) нормальные

;

б) касательные

Q_ср= 0 кН; t_w=1 см

Критические нормальные напряжения

;



 тогда по табл.21 СНиП II-23-81^*

=33,33;

Критические касательные напряжения

Проверка устойчивости стенки

.

Дополнительное ребро жесткости не требуется

У становим дополнительное ребро жесткости в 1-м отсеке.

Рис25

Проверка устойчивости стенки в отсеке. 1а

Так как длина отсека не превосходит его высоты .то среднее значение момента определим в пределах отсека,т.е

М_ср=(М_л+М_п)/2*1.05= 601.05 кНм

Н ормальные и касательные напряжения

а) нормальные

;

б) касательные

Q_ср= Q_max=1131,36 кН; t_w=1 см

Критические нормальные напряжения рис 26

;



 тогда по табл.21 СНиП II-23-81^*

=31,93;

Критические касательные напряжения

Проверка устойчивости стенки

.

Дополнительное ребро жесткости не требуется

Проверка устойчивости стенки в отсеке. 1б

Так как длина отсека не превосходит его высоты .то среднее значение момента определим в пределах отсека,т.е

М_ср=(М_л+М_п)/2*1.05= 1803.13 кНм

Н ормальные и касательные напряжения

а) нормальные

;

б) касательные

Q_ср= Q_max=1131,36 кН; t_w=1 см

Критические нормальные напряжения рис 27

;



 тогда по табл.21 СНиП II-23-81^*

=31,93;

Критические касательные напряжения

Проверка устойчивости стенки

.

Дополнительное ребро жесткости не требуется.

Ввиду симметричности балки, устойчивость остальных отсеков обеспечена.