Изменение сечения главной балки и проверка прочности в изменённом сечении

Принимаем х=2,1 м.

Принимаем.

9918 см³

.

тогда.

Ширина пояса в изменённом сечении: 20,52 см По сортаменту [1, П. 9.7] принимаю пояс сечением 25 Ч250 мм.

При этом должны выполняться конструктивные требования:

Геометрические размеры изменённого сечения:

t_w=14 мм, h_w=1250 мм, b_f1=250 мм, t_f=25мм, A_f1=62,5 см², h=1300 мм.

= 735 938 см⁴

11 322 см³ >

см³

Проверка прочности изменённого сечения:

По 4-ой гипотезе прочности:

Прочность обеспечена.

Жёсткость балки:

Жесткость балки обеспечена.

Рис. Изменение сечения главной балки.

Проверка общей и местной устойчивости составных балок. Расчет ребер

Верхний сжатый пояс главной балки закреплен в горизонтальной плоскости балками настила, расставленными с шагом 1,0 м.

Проверка общей устойчивости главной балки.

При 1<h/b_f=130/48=2,7 < 6 и b_f/t_f = 48/2,5=19,2 < 35, принимаем b_f/t_f = 19,2, тогда.

.

где l_ef — расстояние между точками закрепления верхнего пояса главной балки (шаг балок настила); д = [1? 0,7 (c₁ ?1)/(c ?1)]= [1? 0,7 (1,1 ?1)/(1,1 ?1)]= 0,3, здесь c₁ = c при ф? 0,5R_s; h, b_f и t_f — соответственно высота, ширина пояса и толщина пояса главной балки.

Условие выполнено. Общая устойчивость балки обеспечена.

Проверим необходимость расчета общей устойчивости в измененном сечении главной балки.

При 1<h/b_f1=130/25=5,2? 6 и b_f1/t_f = 25/2,5=10 < 35, принимаем b_f1/t_f = 10,0, тогда.

.

Условие выполнено. Общую устойчивость балки в измененном сечении проверять не требуется.

Выполним проверку местной устойчивости элементов сечения главной балки.

Устойчивость пояса главной балки обеспечивается при подборе сечения надлежащим выбором отношения свеса пояса к его толщине, поэтому дополнительная проверка местной устойчивости пояса не требуется Так как условная гибкость стенки балки при этажном сопряжении () и двухсторонних поясных швах:

при и двухсторонних поясных швах. Требуется проверять местную устойчивость стенки балки.

Т.к. => продольные рёбра устанавливать не требуется.

Т.к. Укрепляем стенку поперечными рёбрами жесткости, ребра располагаем в местах опирания балок настила (рис. 15) с шагом не более см (). В зоне развития пластических деформаций поперечные ребра необходимо ставить под каждой балкой настила (рис. 15).

Определяем ширину зоны пластических деформаций:

м.

Выполним расчет местной устойчивости стенки балки в 1 — 3 отсеках (рис. 15).

Проверку устойчивости стенки балки 1-го отсека при отсутствии местного напряжения (, т.к. постановка ребер жесткости под каждой балкой исключает развитие местных напряжений) и при ,.

Рис. Расстановка поперечных ребер в главной балке Устойчивость стенки во 2-ом отсеке:

На стенку главной балки через ребро опираются балки настила и не создают местные напряжения. Так как а₂/h_ef=1500>1250, то расчетное сечение отсека найдем на расстоянии h_ef/2=500. От левой стороны отсека Расчетное сечение отсека совместим с местом опирания балки настила.

x₂=500 мм.

5,3кН/см²

6,8 кН/см²

Т.к. сопряжение главной балки и балок настила поэтажное, то.

Так как а₂/h_ef=1500/1250=1,2>0,8, и превышает предельное значение для стенок балок, указанное в таблице [1, табл. 7], проверка устойчивости производится по формулам:

с₂=46,2 [1, табл. 8].

96,4 кН/см²;

с₁=22,1 [1, табл. 6].

39,7 кН/см²

d = h_w =125см

3,0; ;

18,7 кН/см²,.

Проверим местную устойчивость стенки.

0,786 <

Устойчивость стенки обеспечена.

Аналогично проверяем устойчивость стенки 3-го отсека. мм; на расстоянии мм (рис. 14) от опорного ребра;

13,7 кН/см²;

4,7 кН/см²

Так как, 1,75 и 0,49, с₂=62,0 [1, табл. 8].

129,4 кН/см²;

3,0;; 20,7 кН/см²;

с₁=37,5

2,4, 108,1 кН/см²

=0,377 <

Устойчивость стенки третьего отсека обеспечена.

Для укрепления стенки применяем односторонние поперечные ребра из полосовой стали по ГОСТ 103–76^* (табл. П9.8) или из одиночного уголка, прикрепленного пером к стенке главной балки. Размеры ребер из полосовой стали назначаем согласно п. 1.4.5. Ширина ребра. Принимаем. Толщина ребра. Окончательно принимаем ребро из полосы 7 Ч 100 мм (табл. П9.8).

Уголок для одностороннего ребра принимаем таким образом, чтобы момент инерции уголка, относительно оси х_о (рис. 19, в), был не менее момента инерции парного ребра, относительно оси хх (рис. 19, б), т. е. .

Назначим размеры парного ребра. Ширина ребра = 78,4 мм. Принимаем. Толщина ребра = 0,534 мм. Парные ребра принимаем из полос 6 Ч 80 мм. Определим момент инерции парного ребра.

.

Для одностороннего ребра принимаем равносторонний уголок L56 Ч 5 с размерами: А = 5,41 см², z_o = 1,57 см, I_x = 15,97 см⁴. Момент инерции ребра.

.