3.8 Проверка общей устойчивости главной балки

Для рабочих площадок промышленных зданий чаще всего используются пониженное сопряжение балок или сопряжение в одном уровне, при которых передача нагрузки на главные балки происходит не только через другие балки, но и непосредственно через настил, непрерывно опирающийся на верхний сжатый поиск балки и удерживающий балку от потери устойчивости. Таким образом, проверки общей устойчивости балки не требуется, что соответствует требованиям норм п.5.16 [4].

3.9 Проверка местной устойчивости стенки и конструирование ребер жесткости

Толщина стенки назначалась из условия укрепления ее только поперечными ребрами жесткости.

С целью выяснения необходимости проверки местной устойчивости стенки, определяем ее условную гибкость и проверяем выполнения условия:

, где h_ef = h_w, t = t_w.

- местная устойчивость стенки обеспечена, проверка не требуется.

Так как =3,5 ˃ 3,2 - стенку следует укреплять поперечными ребрами жесткости на расстоянии не более 2h_ef =2·105=210 см. Если поперечные ребра ставить только в местах крепления к главной балке второстепенных балок, шаг которых 350 см, это условие не выполняется, поэтому принимаем шаг ребер жесткости 1750 см.

Определяем размеры ребер жесткости: ширина ребра b_h =1050/30+40 = 75 мм.

Из расчета крепления вспомогательной балки болтами нормальной точности d=16 мм вычисляем минимальную ширину ребра:

b_min = 3d_отв+10=3·18+10=64 мм. Окончательно назначаем ширину ребра 80 мм.

Толщина ребра t_s = = =0,535 см.

В соответствии с сортаментом на листовую сталь принимаем t_s=6 мм.

3.10 Расчет опорного ребра главной балки

Ширину опорного ребра принимаем равной ширине уменьшенного сечения пояса: b_h = b_f1 = 21 см. Толщину опорного ребра вычисляем из расчета на смятие, предварительно определив расчетное сопротивление смятию R_p = R_u = 35 кН/см².

= =1.07 см,

Принимаем t_h = 1.2 см.

Выступающая часть опорного ребра a_h < 1,5t_h = 1,5·1.2 = 1,8 см.

Принимаем a_h=1.5 см.

Устойчивая часть стенки, включающаяся в работу ребра на продольный изгиб

=19,45 см.

Площадь сечения условной стойки:

А=b_ht_h+ct_w=211.2+19,45·1=44,65 см²

Момент инерции опорного ребра относительно оси y-y:

J_y = t_hb_h³/12+ ct_w³/12=(1.2∙21³)/12+(19,451³)/12=927.72 см⁴

Радиус инерции:

см.

Высота опорного ребра:

h_h=h+a_h-t_f =110+1.5-2.5=109 см.

Гибкость опорного ребра из плоскости балки:

_y=h_h/i_y =109/4.56=23.9

Коэффициент продольного изгиба  - по табл. 72 [4],  = 0,952.

Проверяем устойчивость опорного ребра:

= R_p_c= =18.63 кН/см² < R_y_c=23 кН/см² - устойчивость опорного ребра обеспечена.

Проверяем крепление опорного ребра к стенке балки по формуле:

, где l_w - расчетная длина шва, принимаемая с учетом неравномерной работы сварного шва по длине.l_w=85k_f_f

Принимаем автоматическую сварку электродами Э46, расчетное сопротивление металла шва R_wf = 20 кН/см² по табл. 56 [4]. Катет шва назначаем k_f = 0.6см, _f = 1,1 по табл. 34* [4]. l_w = 85k_z_z =85·0.6·1,1=56.1

10.69 кН/см² ≤ 20 кН/см² - прочность шва обеспечена с большим запасом. По табл. 38 [4] окончательно принимаем шов k_f = 6 мм.

Учитывая большой запас прочности, проверку шва по металлу границы сплавления можно опустить.