Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов балки

Рассмотрим отдельно устойчивость пояса и стенки главной балки.

Устойчивость сжатого пояса будет обеспечена, если отношение его свеса к толщине не будет более значения, определяемого по табл.30[2]. При ширине сжатого пояса и толщине стенки главной балки расчётная ширина свеса:

.

Отношение меньше величины [2, табл.30].

Местная устойчивость сжатого пояса главной балки обеспечена.

Местная устойчивость стенки сварной балки зависит от характера её напряжённого состояния, вида нагрузки и условной гибкости стенки:

следовательно, необходима постановка поперечных рёбер жёсткости и проверка устойчивости стенки между ними.

Рёбра жёсткости устанавливаем в местах примыкания балок настила, т.е. на расстоянии а=1,417 м при этом а<а_max=2h_w или 1,417<2×85=1,7 м.

Размеры поперечных рёбер жёсткости:

.

Рёбра жёсткости привариваем к стенке балки двусторонними угловыми швами катетом .

Проверяем устойчивость стенки балки в 3-м отсеке от опоры (рис.5)

Здесь

- действующие нормальные напряжения;

M и Q- средние значения соответственно момента и поперечной силы в пределах отсека; так как длина отсека больше его расчётной высоты, т.е. или 1,5>0,75м, то M и Q следует определять для наиболее напряжённого участка с длиной, равной высоте отсека, он заштрихован на рис.5

Критическое нормальное напряжение:

, где с_cr=33,; определено по табл.21[2] в зависимости от d:

по табл.22[2].

Критическое касательное напряжение:

где m=1,417/0,85=1,66 – отношение большей стороны отсека к меньшей;

- условная приведённая гибкость.

Проверка жёсткости балки

Проверим прогиб главной балки:

Здесь

Предельный прогиб .

Прогиб не превышает предельный.

Расчёт поясных соединений главной балки

Соединение поясов со стенкой в сварных балках осуществляется поясными швами. При изгибе балки это соединение предотвращает сдвиг поясов относительно стенки балки.

Сдвигающее пояс усилие на единицу длины балки можно подсчитать:

Поясные швы выполняют двусторонними, непрерывными, с одинаковым катетом по всей длине балки автоматической сваркой.

Требуемый катет угловых поясных швов:

при расчёте по металлу:

ё,

где по [2, табл.34^*]; [2, табл.56];

при расчёте по металлу границы сплавления:

,

где по [2, табл.34^*]; [2, табл.34];

Принимаем в соответствии с [2, табл.38^*].

Расчёт опорных частей балки

На опорах главной балки устанавливаем внутренние опорные рёбра (рис.6)

Пусть толщина внутреннего опорного ребра , тогда из условия его прочности при работе на смятие требуемая площадь сечения:

Ширина опорного ребра:

Принимаем конструктивно внутреннее опорное ребро из – 200х14 мм.

Проверка опорной части балки на устойчивость:

;

где по [2, табл.72] в зависимости от .

Здесь

швов прикрепления внутренних опорных рёбер к стенке балки при .

При расчёте по металлу:

при расчёте по металлу границы сплавления:

Здесь n=4 – количество сварных швов, крепящих внутренние опорные рёбра к стенке балки; .

Нижний торец ребра

A=R/R=344,33/361*10=9,53см

Толщина внутренного опорного ребра t=12мм

b=A/2t+40мм=9,53*10/24+40=79,7мм

Принимаем 80х12мм

t=3b*0,34=3*80*0,034=8,19