Назначение размеров измененного сечения.

Таблица геометрических характеристик.

Принимаем  (по ГОСТ 82-70). Окончательные размеры измененного сечения:

Стенка - Пояс -

    Геометрические характеристики измененного сечения:

;

Статический момент пояса:

Статический момент половины сечения:

Момент инерции измененного сечения

Момент сопротивления измененного сечения:

 

Таблица 2. Геометрические характеристики сечений

Сечение										,
Основное	109,2	186	404,4	4,32	-	-	372,4*103	1356,1 *103	1728,5 *103	22535,9
Измененное	72,8		331,6		5736,64	9340,4		904,1 *103	1276,5 *103	15936,3

 

Определение места изменения сечения

Предельный изгибающий момент для измененного сечения в месте стыкового шва:

,

где  - расчетное сопротивление сварного стыкового шва сжатию, растяжению, изгибу по пределу текучести.

Используем полуавтоматическую сварку и физические методы контроля качества шва, тогда = =2345 кг/см² (см. табл. 3[1]).

По эпюре изгибающих моментов М (см. рис. 6) определяем, что сечения с изгибающим моментом равным 373,706 т*м, находятся в “II” и “VI” отсеках.

Найдем положение этих сечений относительно опор А и В (X_лев и X _пр). Уравнение изгибающего момента для IIотсека:

.

Аналогично находится величина X _прав (см. рис. 7). В нашем случае, при симметричной нагрузке на балку

Убедимся, что эти сечения отстоят от ближайших ребер (границ отсеков) более чем на 10t_w = 12 см:

3,43 – 2 = 1,43 м = 143 см >12 см.

Проверки принятых сечений

По первой группе предельных состояний

1. Проверка прочности основного сечения по нормальным напряжениям в месте действия максимального момента (рис. 10,а):

а)                              б)                          в)                      

Рис. 10. Эпюры напряжений в сечениях балки:

а – нормальные напряжения в середине пролета; б – касательные на опоре; в – нормальные и касательные в месте изменения сечения

 

2. Проверка прочности измененного сечения по касательным напряжениям на опоре (рис. 10,б):

Проверка прочности измененного сечения по приведенным напряжениям в месте изменения сечения (рис. 10,в) согласно п. 5.14 [1]:

Здесь σ и τ определяются соответственно по М и Q в месте изменения сечения.

Коэффициент 1,15 учитывает развитие пластических деформаций:

3. Проверка общей устойчивости балки.

Проверяем условие (37) пункта 5.16 [1] для участка главной балки между балками настила:

, где

  – ширина сжатого пояса;

  – толщина сжатого пояса;

h = 2z = 2*78,8 = 157,6 см – расстояние между осями поясных листов;

расчетное сопротивление для материала пояса.

= 0,54

Условие выполнено, следовательно, общая устойчивость балки обеспечена.

По второй группе предельных состояний по деформативности при нормальных условиях эксплуатации

 

где =  для пролета 11,2 м и определяется по таблице Е1[1];

 (0,9 – коэффициент, учитывающий уменьшение жесткости балки вследствие перемены сечения).

Проверки местной устойчивости

Проверка местной устойчивости пояса.

По пункту 7.24 [1] местная устойчивость обеспечена, если:

где  - величина неокаймленного свеса, равная

.

Условие выполнено, следовательно, устойчивость пояса обеспечена.