Подбор сечения главной балки

 

 

По требованиям СНИП минимальная толщина стенки принимается 6 мм, а полки 8 мм.

Принимаем  мм.

 

 

Принимаем сечение горизонтального листа 360x14мм.

Определим уточненное значение момента инерции подобранного поперечного сечения балки:

 

Наибольшее нормальное напряжение в крайнем волокне балки:

 

 

Определим касательное напряжение на уровне центра тяжести балки в опорном ее сечении:

 

 

Определим эквивалентные напряжения в сечении, в котором имеется наибольший изгибающий момент М = 13269000 кГ см и Q = 12130 кГ.

Эквивалентные напряжения вычисляются на уровне верхней кромки вертикального листа в зоне резкого изменения ширины сечения.

Вычислим в этом волокне балки напряжения от М:

 

.

 

В этом же волокне напряжение от Q:

 

,

 

где э

Эквивалентное напряжение:

 

,

 

что меньше наибольшего нормального напряжения в крайнем волокне.

Общая устойчивость балки

 

;

 

Требуются вертикальные ребра жесткости.

Расстояние между ними:

.

В этом случае следует знать следующие величины:

1) нормальное напряжение в верхнем волокне вертикального листа:

 

;

 

2) среднее касательное напряжение τ от поперечной силы. В середине пролета Q = 12130 кГ, среднее напряжение равно:

 

;

 

3) местное напряжение под сосредоточенной силой:

 

;m=1.

Для среднего значения режима:

 

.

 

Примем сечение рельса 50x50 мм.

Ордината центра тяжести сечения пояса и рельса относительно верхней кромки пояса равна:

 

 

Найдем момент инерции относительно оси x₀, проходящей через центр тяжести сечения пояса с рельсом (F = 75,4 см²).

 

.

 

Вычислим условную длину:

 

.

Находим напряжение  от Р = 14000 кГ:

 

.

 

Для проверки правильности постановки ребер жесткости надлежит выяснить три вспомогательные величины:

 

1) ;

2)

d = 120 см.

.

3) ,

k1 = 8,6.

.

 

Проверим, обеспечена ли требуемая устойчивость:

 

 

Устойчивость вертикального листа в середине пролета вполне обеспечена.

Посмотрим, обеспечена ли устойчивость в опорных сечениях.

На опоре .

 

.

 

Проверяем снова устойчивость для опорного сечения, полагая .

 

 

Устойчивость в опорном сечении обеспечена.

Переходим к расчету поясных швов.

Катеты верхних и нижних поясных швов примем равными k = 6 мм.

В нижних поясных швах действуют касательные напряжения:

 

 

В верхних поясных швах при определении напряжений следует вычислять S с учетом наличия рельса:

 

Местное напряжение в шве:

 

.

Условное результирующее напряжение:

 

.

 

Допускаемое напряжение в поясных швах:

 

.

 

Катеты швов, приваривающих ребра жесткости к поясам и вертикальному листу принимаем k = 6 мм.