2.4. Назначение размеров сечения стенки.

Толщина стенки из условия среза:

t_w = = 0,43 см.

Для обеспечения местной устойчивости стенки без дополнительного укрепления ее продольным ребром толщина стенки должна быть:

t_{w см.}

Назначаем сечение стенки 1400 х 9 мм.

Задаем толщину пояса t_f = 14мм.

2.5. Определение размеров сечения поясов.

Требуемый момент инерции сечения балки:

J=W = 695938,66 cм⁴.

Момент инерции стенки:

J_w = = 205800 cм⁴.

Требуемые момент инерции и площадь сечения поясов:

J_f = J – J _w = 695938,66 – 205800= 490138,66 cм⁴;

A_f = = 49,03 см².

Учитывая , что b_f = h = (460…280) мм ,

b_f = = 30,2t_f ,

Назначаем сечение пояса 360х14 мм с А_f = 50,4 см².

Проверка прочности назначенного сечения.

Момент инерции сечения:

J_x = = 709647,79 см⁴.

Наибольшее нормальное напряжение:

кН/см².

Недонапряжение составляет:

.

2.6. Изменение сечения балки.

Как было показано выше, сечение балки назначается по максимальному изгибающему моменту, действующему в середине пролета. Ближе к опорам этот момент значительно уменьшается, и поэтому для балок пролетом более 10 м с целью экономии стали целесообразно изменять сечение. Наиболее удобно изменять сечение поясов, уменьшив только их ширину. Ширина пояса в измененном сечении должна быть не менее (1/ 10 )h = ( 1/ 10)  1428 =142,8 мм, не менее 0.5b_f = 0.5  360 =180 мм и не менее 180 мм. Изменение сечения по длине балки производиться на расстоянии (1/5…1/6 ) Ä l = (1/5…1/6 ) Ä 16,8 = (3,36…2,8)м. Во избежание попадания опирания балок настила в месте изменения сечения принимаем х=3 м.

Рис. 2.3 Расчетная схема главной балки

Установив место изменения сечения, определяем:

Изгибающий момент, действующий в месте изменения сечения:

М’ = = =1447,06 кНм.

Поперечная сила, действующая в месте изменения сечения:

Q’ = = = 312,6 кН.

Требуемый момент сопротивления:

W’ = = 5719,6 см³.

Требуемый момент инерции балки:

J’=W’ = 408379,44 cм⁴.

Момент инерции стенки:

J_w = = 205800 cм⁴.

Требуемые момент инерции:

J’_f = J’ – J _w = 408379,44 – 205800 = 202579,44 cм⁴.

Площадь сечения пояса:

A’_f = = 20,26 см².

Учитывая, что b’_f >142,8мм, b’_f >180мм, принимаем сечение пояса 160 х 1,4 мм с А’_f = 22,4 см².

Проверка прочности назначенного сечения.

Момент инерции сечения:

J’_x= = 429732,35 см⁴.

Наибольшее нормальное напряжение:

.

Недонапряжение составляет:

.

В месте изменения сечения на уровне поясных швов действуют большие нормальные и касательные напряжения, поэтому необходимо проверить прочность стенки по приведенным напряжениям:

,

где

.

Кроме этого необходима проверка прочности по максимальным касательным напряжениям на опоре:

,

где

см³ – статический момент полусечения.