Робоча площадка промислового будинку: Методичні вказівки до виконання курсової роботи з металевих конструкцій, страница 6

З іншого боку, треба знати мінімальну висоту балки, яка б забезпечувала необхідну жорсткість балки, що регламентується для головних балок робочих площадок таблицею 19 [3]: () за формулою:

                                  (3.7)

одиниці виміру  по цій формулі відповідають одиницям виміру підставленої в неї величини прольоту головної балки ). Висоту головної балки студент повинен прийняти, керуючись умовами:  та  (3.8).

2.2.2 Визначення товщини стінки балки

товщина стінки балки визначається, в основному, з умов міцності на зріз в опорному перерізі:

,                                           (3.9)

де  - поперечна сила в опорному перерізі (опорна реакція):

                                         (3.10)

 - висота стінки, в першому приближенні приймається на 4-6 см менше від висоти балки з урахуванням сортаменту прокатної сталі за ГОСТ 19903-74;

 - розрахунковий опір сталі зрізу:

                                              (3.11)

Прийнята у другому наближенні товщина стінки повинна також відповідати умові забезпечення стійкості стінки на гнучкість:

                              (3.12)

та умові корозійної стійкості:

                                 (3.13)

Якщо умови (3.6), (3.12), (3.9) та (3.13) не виконуються, треба відкоригувати величини  та .

3.2.3 Визначення розмірів поясів балки

Площу поясу складної балки симетричного перерізу можна визначити за формулою:

                             (3.14)

Після визначення площі  визначаються розміри поясу (ширина і товщина) за такими співвідношеннями:

, але не менше 180 мм;

 - умова стійкості поясу                     (3.15)

, де  - ширина,  - товщина поясу.

Розміри  та  - слід призначати у відповідності з сортаментом універсальної сталі за ГОСТ 19903-74.

Висота балки                                          (3.16)

3.3 Перевірка міцності балки

3.3.1 З нормальним та дотичним напруженням

Для перевірки міцності балки треба визначити геометричні характеристики перерізу.

Момент інерції перерізу балки:

 (3.17)

Момент опору перерізу:

 (3.18)

Статичний момент половини перерізу:

                             (3.19)

а також визначити фактичне навантаження на 1 пог.м головної балки з урахуванням її власної ваги: нормативне

(3.20)

(де  та  підставляти всм.); розрахункове:

(3.21)

Після цього треба знайти величину розрахункового згинаючого моменту (М) за формулою (3.3) розрахункову перерізуючу силу (Q)за формулою (3.10) та перевірити міцність балки за нормальними напруженнями:

                     (3.22)

та дотичними напруженнями:

                     (3.23)

якщо балка спирається через опірне ребро:

                  (3.24)

3.5 Змінення перерізу балки по довжині

3.5.1 Визначення розмірів зміненого перерізу поясу

Для розрізних балок, що працюють в пружній стадії, з метою економії сталі слід змінити переріз балки за рахунок зменшення площі поясів у симетричних перерізах балки на відстані  від кожної опори.

Підбір зміненого перерізу балки слід проводити у такій послідовності:

 

визначити згинаючий момент у перерізі Х:

(3.26)

визначити потрібний момент опору в новому перерізі:

               (3.27)

де  - розрахунковий опір зварного стикового шва,

Визначити площу поясу зміненого перерізу:

                 (3.28)

визначити ширину поясу в зміненому перерізі, не змінюючи при цьому його товщини:

                              (3.29)

При цьому повинні враховуватися умови:

        (3.30)

Розміри призначити відповідно сортаменту універсальної широкосмугової сталі (ГОСТ 82-70).

3.5.2 Перевірка міцності балки в зміненому перерізі

Насамперед, треба визначити геометричні характеристики зміненого перерізу:

                 (3.31)

                                                     (3.32)

                             (3.33)

Найбільшу перерізуючу силу в місці зміненого перерізу визначити за формулою:

                                         3.34)

Перевірку нормальних напружень в місці змінення перерізу виконувати за формулою:

                     (3.35)

дотичних за формулою

                     (3.36)