Подбор сечения вспомогательной балки 2 страница

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 13Следующая ⇒

На участке длины балки, где учитываются пластические деформации,

предельная гибкость

пояса балки определяется

как

dl _ub , а на остальных

M _x

18855

участках как l _ub . В

рассматриваемом случае

=0,98

W _x R _y g _c

803,6 × 24

×1

т.е. в опасном сечении развиваются ограниченные пластические деформации, поэтому предельная гибкость пояса балки оказывается равной dl _ub = 0,4 × 0,617 = 0,247 .

Фактическая условная гибкость сжатого пояса второстепенной балки

^l ef

^R y

100

= 0,17

< 0,25 ,

l _b

20600

поэтому общую устойчивость балки проверять не требуется.

Подбор сечения главной балки

Расчетная схема главной балки приведена на рис. 1.6. Материал главной балки – сталь С255 (табл. В.1 [6]), т.к. в учебных целях она рассчитывается в упругой стадии как конструкция первой группы, в соответствии с Приложением В [6].

Эквивалентные погонные нагрузки на главную балку:

Нормативная нагрузка на балку:

Расчетная нагрузка на балку:

где g _f₁ = 1,2 (п. 8.2.2 [2]); g _f ₂ =1,05 (табл. 8.2 [2]); γ _n=1,0 (п. 7, статьи 16 [8]).

Собственный вес главной балки учитываем увеличением нагрузки на 5% .

Рис. 1.6

Максимальные изгибающий момент

Максимальная поперечная сила

Расчет составного двутавра выполняем из условия прочности при изгибе:

где R _y = 24 кН/см² при толщине проката от 2 до 20мм (табл. В.5 [6]);

R _y =23кН/см²при толщине проката свыше20мм(табл.В.5[6]);

g _с = 1 (табл. 1 [6]).

Проектируем главную балку сварной составной. Компоновку составного сечения начинаем с назначения высоты балки.

Высота балки из условия жесткости

определяемый по табл. Е.1 [7] с учетом примечания 2 данной таблицы.

Высота балки из условия минимального расхода стали

В последней формуле толщина стенки принята из условия прочности стенки при ее работе на срез

(где R =0,58R

= 0,58 × 24 =13,92 (кН/см²) (табл. 2 [1]); g

= 1,0 (табл. 1 [6]),

а высота балки назначается предварительно как L/10) и по эмпирической

формуле t _w = 7 +

= 7 +

3 ×1150

= 10,45 (мм) – толщина стенки (принимаем t _w =10

1000

мм – ближайшую толщину стального листа по сортаменту). Условие коррозионной стойкости t _w ³ 6 мм выполняется.

Поскольку размеры полок пока неизвестны, полученные выше высоты используем для назначения высоты стенки балки не менее h_min и по возможности

близкой к hопт из условий: hw=h³45,8 см и hw=hопт = 127см и принимаем равной 130 см(кратно 50 мм)

Ширину полки определяем из условия прочности балки по нормальным напряжениям:

см⁴

Согласно п.8.5.18(6) устойчивость сжатых поясов балок двутаврового сечения 1-го класса следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса

_f =(b _ef / t _f )

пояса

R _yf / E

не

превосходит

предельного значения,

= 0,5

^R yf

[1]

^s c

сжатом поясе σс пока неизвестно, для предварительных расчетов принимаем его равным Ryf, тогда l _uf = 0,5. Приравняв две гибкости и выполнив несложные преобразования, получим с учетом того, что свес полки b _ef≈b _f/2:

^b f

^R y

^t f

^A f

^R y

= l

× t _f

E t _f

2 × t ²_f

Из последнего равенства имеем

Принимаем толщину полки t _f= 2см. Последний размер должен находиться в пределах от одной до трех толщин стенки балки для исключения необходимости выполнения неравнокатетного сварного шва, соединяющего полку со стенкой. Требуемая ширина полки

Принимаем ширину полки t_f =22 мм.

Полная высота балки:

-условие выполняется

Проверки подобранного сечения

Вычисляем фактические геометрические характеристики сечения балки:

Статический момент инерции:

Согласно п. 8.5.18 [6], проверяем ширину поясных листов из условия их местной устойчивости. Находим предельное значение условной гибкости свеса пояса по формуле (97) [6], для чего вычисляем напряжение в сжатом поясе: