- ширина пояса в измененном сечении:
Для измененного сечения балки вычисляют:
- площадь:
- момент инерции:
- момент сопротивления:
- статический момент пояса относительно нейтральной оси:
- статический момент половины сечения относительно нейтральной оси:
2.7. Проверка прочности балки в измененном сечении
В вместе изменения сечения балки необходимо проверить:
- наибольшие нормальные напряжения:
Приведенные напряжения на уровне стыка пояса и стенки от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений (Рис.3.7.1.).
Рис.2.7.1. Эпюры нормальных и касательных напряжений
Местные напряжения отсутствуют, следовательно приведенные напряжения определяются по формуле:
где
2.8. Проверка касательных напряжений в опорном сечении
Максимальные касательные напряжения в опорном сечении
где Qmax – максимальная величина поперечной силы в опорном сечении.
2.9. 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 так же, если соблюдается условие:
где
2.10. Проверка местной устойчивости элементов балки
Местная устойчивость сжатого пояса балки считается обеспеченной, если соблюдается условие:
Устойчивость стенки балки не требуется проверять, если условная гибкость стенки
не превышает: 3,5 – при отсутствии местных напряжений; 2,5 – при наличии местных напряжений в балках с двусторонними поясными швами. При этом, если условная гибкость стенки превышает величины: 3,2 – при отсутствии местной нагрузки и 2,2 – при наличии местной нагрузки, то стенку балки необходимо укреплять поперечными ребрами жесткости. Расстояние между ребрами жесткости не должно превышать
4,5 < 25 – условие выполнилось.
При отсутствии местного напряжения (под вспомогательными балками или балками настила стоят ребра жесткости) – по формуле:
σ и τ вычисляются по средним значениям изгибающего момента и поперечной силы для наиболее напряженного участка с длиной, равной расчетной высоте отсека.
где
где β – коэффициент, принимаемый равным бесконечности – при непрерывном опирании жестких плит на верхний сжатый пояс, в прочих β = 0,8.
где
2.11. Определение катетов поясных швов
Сварные поясные швы в балках делаются сплошными одной толщины при помощи сварочных автоматов. По конструктивным соображениям минимальный катет поясного шва принимается в зависимости от толщины полки. Поясной шов принятого катета проверяется на прочность по металлу шва
где
23,87 < 32,3
2.12. Конструирование и расчет опорной части
Требуемая площадь опорного ребра:
где Q – опорная реакция главной балки;
Rp=Ru – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности.
Принимаем толщину опорного ребра ts = 20 мм
Определяем ширину ребра:
Проверяем устойчивость опорного ребра:
10 < 14,5 – условие выполнилось.
Окончательную толщину опорного ребра принимаем кратно 20 мм.
Опорную часть балки проверяют на устойчивость из плоскости относительно оси Z:
где