Проверка прочности балки по касательным и приведенным

Напряжениям

Проверка проводится в наиболее опасных сечениях – в местах изменения сечения и неблагоприятных сочетаний изгибающих моментов и перерезывающих сил.

Наибольшие касательные напряжения возникают в середине стенки, в сечении с максимальной поперечной силой .

где – статический момент полсечения на опоре

Если условие прочности не выполняется, необходимо увеличить и заново провести расчет.

Проверка по приведенным напряжениям выполняется на уровне поясных швов.

где напряжения вычисляются по формулам

; ;

где и – соответственно изгибающий момент и поперечная сила, принимаемые по эпюрам для сечений с точками и .

– статический момент отсеченной части сечения

Расчет сварных швов, прикрепляющих пояса к стенке

Расчетное усилие, приходящееся на поясной шов длиной см (или сдвигающая сила пояса относительно стенки)

Минимальный катет одностороннего шва из условия среза по металлу шва (1)

Из условия среза по металлу границы сплавления (2)

где , – коэффициенты, учитывающие вид сварки и положение шва, определяются по п. 34^* [1]; , – коэффициенты условия работы шва по п. 11.2^* [1]; – расчетное сопротивление металла шва сварных соединений с угловыми швами по табл. 56 (электрод Э 42); – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу границы сплавления по табл. 3 [1].

При двусторонних швах размер катета уменьшается вдвое.

За расчетный катет шва принимается больший из двух полученных при выполнении следующих конструктивных требований:

где – минимальный катет шва, принимаемый по табл. 38^* .

После установки вида шва (односторонний или двусторонний) и размера катета указать вид сварки, электроды, положение шва при сварке.

Проверка общей устойчивости

Устойчивость балок симметричного двутаврового сечения на участке между связями (второстепенными балками) не требуется проверять, если выполняется условие

где – наибольшая свободная длина до закрепления второстепенных балок (см); – расстояние между осями поясных листов.

При невыполнении условия расчет на устойчивость балки, изгибаемой в плоскости стенки, следует выполнять по п. 5.15 [1].

При невыполнении условий изменяем ширину узкой полки, проводим перерасчет.

Местная устойчивость стенки балки

В местах приложения больших сосредоточенных неподвижных нагрузок в главной балке устанавливаются поперечные ребра жесткости на всю высоту стенки.

– ширина выступающей части ребра.

;

– толщина ребра.

, .

Расчет опорного ребра главной балки

Размер опорного ребра определяется из расчета на смятие торца ребра при .

где – расчетное сопротивление прокатной стали смятию(при наличии пригонки) [1, табл.1^*]; – максимальная поперечная сила на опоре; – требуемая площадь опорного ребра на смятие.

, или .

Ширина опорного ребра .

Толщина опорного ребра определяется из условия прочности ребра на смятие

Высота опорного ребра .

Участок балки, укрепленный опорным ребром, следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как условную стойку (опорный стержень), нагруженную опорной реакцией.

Проверка опорной стойки балки на устойчивость (как условного опорного стержня, включающего в площадь расчетного сечения опорного ребра и часть стенки балки) выполняется по формуле