Сбор нагрузок на балку и определение внутренних усилий

Рисунок 6 – Расчетная схема главной балки

 

Нормативная нагрузка на балку равна:

Расчетная нагрузка на балку

 

Подбор сечения главной балки

Сечение главной балки принимаю составным в виде сварного двутавра из трёх листов. Из таблицы 50^* /2/ принимаю сталь для второй группы конструкций класса С255 ГОСТ 27772-88, из таблицы 51^* /2/ находим R_y=24 кН/см².

Требуемый момент сопротивления

Назначаю высоту балки  исходя из следующих условий:

Способ сопряжения балок принимаю поэтажное.  Принимаю высоту стенки главной  балки h_w=1,390 м.

 

Толщина стенки определяется из условий:

 

1. Из условия работы на срез

             

2. Из условия отсутствия продольных ребер жесткости           

3.

Принимаю t_w=14 мм.

Предварительно задаемся толщиной полок t_f0=20 мм

Высота поперечного сечения главной балки .

 

Принимаю b_f,0=630мм.

Проверяю местную устойчивость сжатого пояса главной балки.

Из условия обеспечения устойчивости положения и удобства выполнения поясных швов ; .

Условие не выполняется, меняем геометрические характеристики полки главной балки t_f0=25 мм

Принимаю b_f,0=480мм

 

;

Местная устойчивость сжатой полки главной балки обеспечивается при выполнении следующих условий:

;

;

Из условия не опережения потери устойчивости полки по отношению к стенке.

; ; .

Проверяю устойчивость стенки главной балки в зоне развития пластических деформаций по формуле (78) /1/:

Условная  гибкость стенки:

;

Условие не выполняется - изменяю толщину полки на h_f=28 мм.

Принимаю b_f,0=420мм

 

;

Местная устойчивость сжатой полки главной балки обеспечивается при выполнении следующих условий:

;

;

Из условия не опережения потери устойчивости полки по отношению к стенке.

; ; .

Проверяю устойчивость стенки главной балки в зоне развития пластических деформаций по формуле (78) /1/:

Условная гибкость стенки:

;

 

Рисунок 7 – Принятое сечение главной балки

Проверка прочности сечения главной балки по нормальным напряжениям

 Определяю фактические геометрические характеристики скомпонованного сечения

По приложению 5 /2/ уточняю коэффициент с=1,11.

 

Напряжения в сечении с учетом развития пластических деформаций:

 

Изменение сечения главной балки по длине

        ;

Рисунок 8 – Изменение сечения главной балки по длине

Соединение поясов осуществляем стыковым сварным швом с физическим контролем качества сварного шва. Расчетное сопротивление стыкового шва R_wy=R_y=24 кН/см² по таблице 3 /2/. Максимальный изгибающий момент, который может быть воспринят уменьшенным сечением главной балки по сварному шву:

 

 

Изгибающий момент в произвольном сечении на расстоянии Х от опоры

 ;

;

;

Принимаю ; .