5.3. Перевірка міцності перерізу головної балки за нормальними напруженнями

Визначимо геометричні характеристики перерізу балки:

а) момент інерції:

де см;

см.

б) момент опору:

см³.

Визначаємо нормальні напруження в перерізі:

МПа МПа.

Перевіряємо економічність прийнятого перерізу головної балки:

 = - / 100% = 260-244/260 100% = 4,97%

5.4. Перевірка міцності за дотичними напруженнями

Максимальна поперечна сила 1619,1 кН.

Оскільки опирання головної балки на колону здійснюється за допомогою торцевого опорного ребра, то поперечна сила сприймається тільки стінкою і напруження обчислюється за виразом:

.

5.5 Перевірка прогину балки

,

де = 0,9 – коефіцієнт, що враховує зменшення перерізу балки.

5.6. Зміна перерізу по довжині балки

Зміна перерізу балки виконується за рахунок зменшення ширини поясних листів. Зміну перерізів поясів рекомендується розміщувати на відстані м від кожної із опор головної балки. Приймаємо м.

Рисунок 4. Зміна перерізу головної балки

Обчислюємо зусилля в місці зміни перерізу:

кНм;

кН.

Обчислюємо геометричні характеристики зміненого перерізу:

а) момент опору:

см³.

б) момент інерції:

см⁴.

в) площа перерізу поясного листа в при опорній частині:

A_f1=2·(I₁ - )/h_f² = 2·(850889,4 – 1.4 ^.. 146³/12)/ 148² = 44,55 см²;

г) ширина листа:

см.

Рисунок 5. Змінений переріз головної балки

Враховуючи, що ширина зменшеного поясного листа повинна бути:

22,27 см > 20 см;

22,27 см > см;

22,27 см < см.

З урахуванням сортаменту остаточно приймаємо 28 см.

5.7. Перевірка міцності стінки за приведеними напруженнями

Дану перевірку виконуємо у небезпечному перерізі – місці зміни ширини поясних листів, де діють зусилля 2949,8 кНм і 1062,5 кН.

Момент інерції зміненого перерізу балки:

Обчислюємо:

а) середні дотичні напруження:

.

б) нормальні напруження на рівні швів біля поясних листів балки:

МПа.

Умова міцності перерізу балки за приведеними напруженнями:

.

5.8. Загальна стійкість балки

Загальна стійкість балки буде забезпечена якщо виконується умова:

де м – відстань між центрами поясів.

5.9. Місцева стійкість елементів балки

Стиснутий пояс є стійким, так як розміри його перерізу прийняті з урахуванням умови стійкості.

Поперечні ребра розміщуємо під кожною балкою настилу, оскільки це обумовлено вимогами п. 7.10 [1].

Таким чином, крок поперечних ребер і балок настилу співпадає і становить 1280 мм. У курсовій роботі мм.

Ширина виступаючої частини ребра мм.

Остаточно приймаємо мм.

Товщина ребра мм, отже приймаємо мм.

Умовна гнучкість стінки .

Так, як , то поперечні ребра являються конструктивними елементами, що підвищують стійкість стінки. Перевірку стійкості виконуємо лише для одного відсіку, де розташоване місце зміни перерізу. Розрахунковий відсік має 1280 мм, мм, тобто , тому розрахункові перерізи І та ІІ розміщуємо на границях відсіку.

Відстані від лівої опори відповідно до перерізів І та ІІ мм та мм.

Згинальні моменти та поперечні сили в перерізах І та ІІ:

кНм;

кНм;

середнє значення моментів:

кНм.

кН;

кН;

середнє значення поперечних сил:

кН.

Стискальне нормальне напруження в стінці на рівні поясних швів

;

.

При поверховому сполучені .

Залежно від коефіцієнта з табл. 21 [1] визначаємо коефіцієнт .

мм.

Відношення більшої сторони стінки до меншої

.

Критичні напруження:

нормальні

МПа;

дотичні

МПа.

Перевіряємо стійкість стінки

.

Рисунок 6. До розміщення поперечних ребер жорсткості в головній балці