Рабочая площадка одноэтажного промышленного здания, страница 6

При равномерной нагрузке наивыгоднейшее по расходу стали место изменения сечения поясов однопролетной сварной балки находится на расстоянии примерно  пролета балки от опоры. Действующий в месте момент равен:   М₁(х)=763,23_*10³ кНм                                                           

По моменту М₁(х) определяют необходимый момент сопротивления сечения балки исходя из упругой работы материала и подбирают новое сечение поясов.

                                                                                   (5.12)

                                         

Определяем площадь сечения:

                      (5.13)

где h_w, t_w – соответственно высота и толщина стенки балки.

Толщину пояса обычно не меняют и поэтому тогда:

                                                               (5.14)

Принимаем . Так как по условиям  b_f2³180.

     Проверка прочности:

                                                                           (5.15)

                               

                                224МПа<230МПа

     Геометрические характеристики сечения:

           Момент инерции относительно оси Х:

.

          Момент инерции относительно оси У:

.

          Момент сопротивления относительно оси Х:

.

           Момент сопротивления относительно оси У:

.

5.3 Проверка главной балки по первой группе предельных состояний

     Проверка касательных напряжений:

                                  (5.16)

     Статический момент определяется как:

     Тогда:                        

                                                           64,98МПа<230МПа.

     Проверка приведенных напряжений:

     При отсутствии местной нагрузки от сосредоточенных сил применяется формула:

                                             (5.17)                                                                                                                                         

Где Q₁(x)=305,28 кНм  и M₁(x)=763,23 МПа определены в месте изменения сечения балки.

                    

             228,6_*10⁶ <1,15_*230_*10⁶_*1= 264,5_*10⁶     Условие выполняется.

     Проверка общей устойчивости балки

     Согласно требований норм общую устойчивость главных балок не требуется проверять при отношении расчетной длины балки l_ef к ширине сжатого пояса b, не превышающем значений, определяемых по формуле:

                                       (5.18)

l_ef /b=2,4/0,016 = 150 <609,29  Проверка не требуется.

     Проверка местной устойчивости верхнего пояса

                                                                                          (5.19)

 - свес верхнего края полки.

8,375<15,03    Условие выполняется.

     Проверка местной устойчивости стенки

Устойчивость стенок главных балок не требуется проверять, если условная гибкость стенки  не превышает 3,5 при отсутствии местного напряжения в балках с двусторонними швами.

     Поскольку значение уловной гибкости не превышает 3,2; укрепление продольными ребрами жесткости не требуется. Однако последние требуются для крепления балок настила. Ребра жесткости принимаются конструктивно.

     Размеры сечения ребер жесткости:

                                          ;             

     Толщина ребер жесткости:

                                         (5.20)

5.4 Проверка главной балки по второй группе предельных состояний

     Проверка балки по второй группе предельных состояний (по деформативности) включает в себя определение предельного прогиба. Для шарнирно опертой по концам главной балки при равномерно распределенной нагрузке и изменении сечения на расстоянии 1/6 от опоры формула приобретает следующий вид (для нормального типа рабочей площадки):

                                               (5.21)

,

2,4см<3см. Проверка выполняется

5.5 Расчет прочности сварного соединения пояса и стенки главной  балки.

     Поясные швы выполняются непрерывными, с одинаковым катетом по всей длине балки, автоматической или полуавтоматической сваркой.