Б. Проверка общей устойчивости

 

Общая устойчивость балки обеспечена настилом, опирающимся на ее сжатый пояс.

 

В. Проверка местной устойчивости

 

Местную устойчивость прокатных балок не проверяют, поскольку она обеспечена большими толщинами элементов, что связано с технологией прокатки.

 

Проверка жесткости балки

 

Проверка второго предельного состояния ведется путем определения прогиба балки от действия нормативных нагрузок при допущении упругой работы материала. Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, проверка деформативности производится по формуле [2]

 

, (3.10)

 

где - действительное значение расчетной погонной нагрузки на балку; определяется по формуле (3.4) с учетом значений, соответствующих выбранной балке настила;

- длина балки настила;

- табличное значение момента инерции выбранной балки настила относительно оси х - х.

Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки [4], т.е.

 

, (3.11)

 

где - предельный прогиб, устанавливаемый нормами; для балок настила [4], .

Если проверка по формуле (3.11) не удовлетворяется, то следует увеличить сечение балки, взяв менее прочный материал, или допустить недоиспользование прочности балки, что менее выгодно.

Расчет главной балки

Проектирование балок составного сечения выполняют в два этапа: на первом этапе компонуют и подбирают сечения, а на втором – проверяют балку на прочность, устойчивость и жесткость.

Подбор сечения главной балки

Сбор нагрузок

Подбор сечения главной балки состоит в определении размеров поясов стенки составной сварной балки, с учетом заданных технологическим заданием условий, экономичности, прочности, устойчивости и технологичности изготовления. Расчетная схема представлена на рисунке 4.1.

а - расчетная схема; б - сечение балки

Рисунок 4.1 - К подбору сечения главной балки

 

Расчетная погонная нагрузка на главную балку

 

, (4.1)

 

где - собственный вес главной балки, предварительно принимаемый равным» 1 - 2 % нагрузки, приходящейся на балку, Н/м;

g _fp и g _fg – коэффициенты надежности по нагрузке для временной нормативной и постоянной нагрузок; принимаются по [4]; значения представлены в таблицах 4.1 и 4.2;

- собственный вес настила, Н/м²;

- масса 1 м балки настила, Н/м.

 

Определение усилий

 

Расчетный изгибающий момент в середине пролета

 

. (4.2)

 

Поперечная сила на опоре

 

(4.3)

Определим также нормативный изгибающий момент

 

. (4.4)

 

Подбор сечения балки

 

Главную балку рассчитываем с учетом развития пластических деформаций. Требуемый момент сопротивления балки по формуле [1]:

, (4.5)

где - расчетное сопротивление материала главной балки; принимается по таблицам 2.5, 2.6 в зависимости от марки стали (марка стали указывается в задании);

с ₁ - коэффициент, учитывающий упругопластическую работу материала балки; в курсовой работе для балок двутаврового сечения по ГОСТ8239-72 можно принимать с ₁ = 1,1 и в дальнейшем не уточнять [2].