3.2 Изменение сечения главной балки по длине.

Длина пролета балки равна 13 м, экономически целесообразно уменьшить сечение в местах снижения изгибающих моментов (целесообразно в балках пролетом более 12 метров).

Расстояние от опоры до места изменения сечения:

м, принимаем х=2,3м.

Расчетное усиление в местах изменения сечения:

кН/м;

кН.

Расчетное сопротивление стыковых швов растяжению при отсутствии физического контроля качества шва R_wy=0,85R_y=204 МПа.

Требуемый момент сопротивления измененного сечения балки:

м³

Требуемый момент инерции:

м⁴

Требуемый момент инерции поясных листов:

м⁴

Требуемая площадь уменьшенного сечения одного пояса:

м²

Толщина пояса остается постоянной t_f1=t_f=36 мм.

Ширина пояса:

м

м

м

м

Принимаем b_f1=0,34 м.

Проверка прочности по максимальным растягивающим напряжениям в стыковом шве:

м³

кН/м²

Условие выполняется.

3.3 Расстановка поперечных ребер. Проверка прочности и жесткости главной балки.

Укрепления стенки главной балки не требуется поперечных ребер жесткости не ставим.

Проверка прочности балки по максимальным нормальным напряжениям:

,

где м³ - статический момент уменьшенного полусечения балки относительно нейтральной оси.

Условие выполняется, значит, прочность опорного сечения на срез по максимальным касательным напряжениям обеспечена.

В местах опирания по верхнем поясу балок настила или вспомогательных балок при отсутствии в этом месте ребер жесткости необходима проверка прочности стенки главной балки по местным напряжениям.

где - расчетное значение нагрузки на балку, равное сумме двух опорных реакций от балок настила или вспомогательных балок (для нормального типа).

- условная длина распределения нагрузки.

Условие выполняется, прочность стенки главной балки по местным напряжениям обеспечена.

Проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений:

кН/м²

кН/м²,

где м.

Условие выполняется, значит, прочность на совместное действие нормальных и касательных напряжений обеспечена.

Жесткость главной балки обеспечена, и ее можно не проверять, так как высота главной балки принята больше минимальной.

3.4 Проверка общей устойчивости балки.

Общая устойчивость главной балки будет обеспечена и ее проверять не требуется при отношении расчетной длины балки к ширине сжатого пояса не более:

, применима при



Проверяем устойчивость в середине пролета главной балки, где допускается упруго-пластическая работа материала (b=b_f, =0,3).

.

Устойчивость в середине пролета главной балки обеспечена.

Проверяем устойчивость в месте уменьшенного сечения главной балки, где материал работает упруго (b=b_f1, =1).

.

Устойчивость в месте уменьшенного сечения главной балки обеспечена.

3.5 Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки балки.

Сжатый пояс главной балки устойчив, так как выполняется условие, стенки балки не следует укреплять поперечными ребрами жесткости, так как . Местная устойчивость сжатого пояса и стенки главной балки в крайнем отсеке обеспечена.

3.6 Расчет поясных швов.

Требуемый катет углового шва:

где:

n=2 при двусторонних швах;

β_f=1,1; β_z=1,15 - коэффициенты, учитывающие глубину провара;

γ_wf=1; γ_wz=1 - коэффициенты условий работы шва;

R_wf=180 МПа - расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу шва (электроды типа Э42, марка проволоки СВ-08А).

R_wz=0,45R_un=0,45370=166,5 МПа - расчетное сопротивление угловых швов условному срезу по металлу по границе плавления.

По конструктивным требованиям принимаем катет шва по таблице 38 СНиП II-23-81, k_f=8мм.