Проверка местной устойчивости стенки балки

Местная устойчивость стенок подкрановых балок проверяется также, как и у обычных балок. Условная гибкость стенки: . Необходимо установить поперечные ребра жесткости с шагом не более 2h_w = 2 1,464 = 2,928 (м) при . Принимаем шаг 2 м.

Ширина ребра b_h , принимаем b_h = 90 мм.

Толщина ребра: t_S , принимаем t_S = 8 мм.

Размеры ребер жесткости приняты согласно п.7.10 [1]. Необходима проверка устойчивости, т.к. (наличие местных напряжений (s_loc ) в балках с двусторонними поясными швами).

Согласно п.7.6 [1] расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости при наличии местн. напряж-я следует выполнять по ф-ле:

,

где , - действующие нормальные и касательные напряжения;

М и Q – средние значения соответственно момента и поперечной силы в пределах отсека;

a = 1,05 – для балок пролетом 12м;

s_cr и t_cr – критические нормальные и касательные напряжения;

у = h₀ / 2 = 1482 / 2 = 741(мм) = 74,1(см); h₀=1500-18=1482 (мм).

Необходима проверка крайнего и среднего отсеков.

Крайний отсек.

è ;

è .

I – участок:

Q = R_A = 1041,78 кН;

M = R_A*x; М(0)=0; М₁(0,536)=558,39 кН; М₂(1,268)=1320,98 кН.

II – участок:

Q = R_A – 522,5 = 519,28 (кН);

М = R_A(1,268 + x) –522,5*х = 0; М(0)=1320,98 кН; М₃(0,732)=1701,09 кН;М(1,51)=2105,09 кН.

III – участок:

Q = R_A – 522,5*2 = -3,22 (кН);

М = R_A(2,778 + х) –522,5(1,51 + х) –522,5*х = 0; М(0)=2105,09 кН; М(5,25)=2088,16 кН.

IV – участок:

Q = -R_В = -525,72 кН;

,

, .

- см. "проверка прочности сечений";

- табл.24, [1];

; ;

, где с₂ = 51,66 (табл.25, [1]);

,

, где с₁ = 30,374 (табл.23, [1]), ;

;

, где m - отношение большей стороны пластинки к меньшей;

; R_S = 0,58*23 = 13,34 (кН/см²) – расчетное сопротивление сдвигу.

,

где d = 146,4 см – меньшая из сторон пластинки (h_ef или а);

.

.

Средний отсек.

Построим эпюры М и Q.

è ;

è .

I – участок:

Q = R_A = 716,52 кН;

M = R_A*x; М(0)=0;М(3,758)=2692,68 кН.

II – участок:

Q = R_A – 522,5 = 194,02 (кН);

М = R_A(3,758 + x) –522,5*х = 0; М(0)=2692,68 кН; М(1,51)=2985,65 кН.

III – участок:

Q = R_A – 522,5*2 = -328,48 (кН);

М = R_A(5,268 + х) –522,5(1,51 + х) –522,5*х = 0; М(0)=2985,65 кН; М(5,25)=1261,13 кН.

IV – участок:

Q = -R_В = -850,98 кН;

Q = 194,02 кН; М_СР = ;

, .

; ;

, ; .

.

Q = 328,48 кН; М_СР = ;

, .

; ;

, ; .

.

Расчет соединения поясов подкрановой балки со стенкой.

Соединение поясов подкрановой балки со стенкой осуществляется поясными швами. Швы делают сплошными , одинаковой наименьшей допустимой толщины по всей длине балки. Швы выполняем двусторонние, автоматической сваркой в лодочку сварочной проволокой СВ-0,8А.

Определим толщину шва (соединение стенки с верхним поясом):

R_wf = 18 (кН/см²) – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва (табл.56,[1]).

R_wz = 0,45R_un = 0,45*36=16,2 (кН/см²) – то же, по металлу границы сплавления.

k_f^min = 7 (мм) – (табл.38, [1]).

b_f = 1,1, b_z = 1,15 – кэффициенты проплавления шва (табл.34,[1]).

b_f*g_wf*R_wf = 1,1*1*18=19,8 (кН/см²).

b_z*g_wz*R_wz = 1,15*1*16,2=18,63 (кН/см²) – min

где g_wf, g_wz = 1 – коэффициенты условий работы шва.

Q_X = 1163,4 кН – по линии влияния Q_max.

- статический момент пояса балки;

I_X = 1105987,025см⁴ – момент инерции сечения балки;

l_ef = 35,52 см – длина распределения нагрузки от пояса на стенку;

F = 522,5 кН – расчетное значение вертикальной силы;

n = 2 – при двусторонних швах;

,

k_f , k_f , принимаем k_f = 7 мм.

Соединение стенки с нижним поясом:

Вертикальные силы не действуют на нижний пояс, поэтому F = 0, следовательно:

.

Принимаем: k_f , k_f , è k_f = 7 мм.

Расчет опорного ребра.

Балка опирается с помощью торцевых диафрагм. Торцы диафрагмы фрезеруются для непосредственной передачи опорного давления на оголовок колонны или опорный столик.

Размер опорных ребер торцевых диафрагм определяется из расчета на смятие:

;

где R_P = R_un/g_m = R_u = 35 (кН/см²) – расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (табл.1, [1]).

,

принимаем A_h = b_h*t_h = 22*1,6 =35,2 (см²) > А_ТР = 33,24 см² .

Проверка местной устойчивости ребра (п.п.7.24, табл.30, [1]):

, где b_lh = ;

.

Проверка условной стойки:

А = А_h + t_w*S = 35,2+1,2*23,34 = 63,21 (см²),

где - часть стенки включающаяся в совместную работу с ребром;

Момент инерции условной стенки относительно оси стенки (из плоскости балки):

,

- радиус инерции.

Проверим условную стойку на устойчивость из плоскости стенки:

где j_у = 0,930 – коэффициент продольного изгиба стойки (табл.72, [1]).

.