Требуемый момент сопротивления измененного сечения:

W'_req = M'/R_y (6.57)

Требуемая площадь пояса в измененном сечении:

? (6.58)

Ширина пояса в измененном сечении:

b'_f = A'_f.req / t_f (6.59)

но при соблюдении условий:

; ; b'_f 180 мм

Окончательно ширину b'_f назначают в соответствии с сортаментом (табл. 3 приложения 2).

Для измененного сечения балки вычисляют:

площадь A' = t_ h_ + 2 b'_f t_f (6.60)

момент инерции (6.61)

момент сопротивления W'_x = 2 J'_x /(h_ω+2t_f) (6.62)

статический момент пояса относительно нейтральной оси

(6.63)

статический момент половины сечения относительно нейтральной оси

(6.64)

6.7. Проверка прочности балки в измененном сечении

В месте изменения сечения балки необходимо проверить наибольшие нормальные и приведенные напряжения.

Наибольшие нормальные напряжения:

(6.65)

Приведенные напряжения определяют на уровне стыка пояса и стенки от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений (рис. 8):

(6.66)

где (6.67)

(6.68)

_1ос - местные напряжения смятия учитывают в том случае, если сосредоточенная сила (опорная реакция балки настила или вспомогательной балки) приложена в месте стыка пояса сверху (рис. 9)

(6.69)

где F – опорная реакция балки настила или вспомогательной балки;

z = b₁ + 2 t_f – условная длина распределения местных напряжений

b₁ - длина участка приложения местной нагрузки

Коэффициент 1.15 в формуле (6.66) учитывает возможность развития в стенке пластических деформаций.

Рис. 9. Эпюры нормальных и касательных напряжений на уровне поясных швов

В том случае если местные напряжения отсутствуют, формула (6.66) упрощается:

(6.70)

6.8. Проверка касательных напряжений в опорном сечении

Максимальные касательные напряжения в опорном сечении

(6.71)

где Q_max - максимальная величина поперечной силы, для однопролетной балки Q_max = Q₁, для двухконсольной балки Q_max = Q_пр1.

6.9. Проверка общей устойчивости

Общая устойчивость балки считается обеспеченной при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на верхний пояс балки и надежно с ним связанный, а также, если соблюдается условие:

(6.72)

где l_ef - расчетная длина балки, равная расстоянию между точками закрепления верхнего пояса балки (шаг балок настила или вспомогательных балок)

Если общая устойчивость конструктивно не обеспечена и проверка по формуле (3.75) дает неудовлетворительный результат, общую устойчивость балки необходимо проверить по формуле:

(6.73)

где _в - коэффициент уменьшения несущей способности балки вследствие возможной потери общей устойчивости, определяется согласно указаний Приложения 7 [1]; W_с - момент сопротивления крайнего волокна сжатого пояса.