Расчет стального настила. Выбор марок стали. Растягивающее усилие для проверки прочности настила. Расчет нормальной балочной клетки со стальным настилом, страница 4

б) Условие свеса: ,   условие выполняется. где - величина свеса , равная =0,5=0,5*480=240 мм

   условие выполнено.

Рис.4. Схема к подбору сечения главной балки.

2.3. Проверка принятого сечения

Определим геометрические характеристики подобранного сечения:

1. Момент инерции:       

2. Момент сопротивления:

3.  Проверка прочности главной балки:

4. Проверка жесткости главной балки из условия прогиба и при :

Где         

Жесткость балки не обеспечена.

5. Увеличиваем толщину полки. Примем ее 3 см

tf=3 см.

hW=139 см

=48 см

hБАЛКИ=139+2*3=145 см

tW=0,8 см

Аf= tf*=3*48=144 см2

Переопределим геометрические характеристики подобранного сечения:

1. Момент инерции:       

2. Момент сопротивления:

3.  Проверка прочности главной балки:

4. Проверка жесткости главной балки из условия прогиба и при :

Таким образом прочность и жесткость подобранного сечения главной балки обеспены.

2.4. Изменение сечения пояса главной балки по длине.

a)                                                                       б)

Рис. 5  Характеристики сечения главной балки  : a) поперечное ;  б) поперечное измененное.                                               

1. Сечение  изменяется по длине от опоры :    

Рис 6 Схема изменения главной балки по длине

2. Расчетная нагрузка и расчетный изгибающий момент на главную балку  в месте изменения сечения :

- предварительный вес главной балки

3. Требуемый момент сопротивления сечения балки при выполнении стыка полуавтоматической сваркой

=*0,85=0,85*230=195,5  МПа      (В соответствии с таблицей 2.4( стр. 44-[2] )

4. Требуемый момент сопротивления сечения балки при выполнении стыка полуавтоматической сваркой.

5. Требуемая площадь пояса:

6. Габариты листа выбираем с соблюдением следующих условий :

следовательно принимаем

Af=3*24=752

Определяем геометрические характеристики измененного сечения.

7. Момент инерции :

8. Требуемый момент инерции :

9. Нормальное напряжение в сварном шве:

Прочность не обеспечена!

Примем bf=28 

7. Момент инерции :

8. Требуемый момент инерции :

9. Нормальное напряжение в сварном шве:

Условие выполнено!

10. Наибольшее касательное напряжение у нейтральной оси сечения на опоре:

где    статический момент пояса:

                                    2.5. Проверка приведенных напряжений.

Проверяем приведенные напряжения на границе стенки в месте изменения сечения при (примыкание балок в один уровень) по формуле:

1. Условие для проверки прочности :

2.

где Y- расстояние от пояса до нейтральной оси.

3.  Касательное напряжение в месте изменения сечения .

;

где :

4. Проверяем условие прочности:

Т.о прочность балки в месте изменения  сечения  обеспечена.

2.6. Проверка общей устойчивости.

Т. к. сопряжение балок пониженное-  значит, что проверка общей устойчивости не требуется.

2.7. Проверка местной устойчивости.

1. Определим условную гибкость стенки:

2. Т.к. а> ( 1,7>1,39 ), то принимаем следующую схему определения момента в отсеках ( стр. 84 Л):  

Рис. 6. Схема определения расчетного изгибающего момента в пределах отсека

Ребра поставили в поперечном направлении через 1,7 м, т. к. расстояние между ребрами r2 h ef=2*139 см=278 см=2,87 м.

Расчет первого отсека ( крайнего ):

В сечении 1-1 действуют:

1. 2.

3. Нормальное сжимающее напряжение у верхней границы стенки  по формуле 3,63[2]

4. Среднее касательное напряжение в стенке:

5.   ( см. п. 2.5)

6. Критическое сжимающее напряжение :

где  =34,91901 - по табл. 21 СНиП в зависимости от значения

7. Проверка местной устойчивости :  ( п.7.4. СНиП)

8. Критическое касательное напряжения:

где -отношение большей стороны пластины к меньшей.

 = 170/139 = 1,223;   RS =0,58*Ryn/1,05=0,58*245/1,05=135.33 МПа( см. п. 2.2)

где d- минимальный размер отсека;

9. Проверяем условие устойчивости :

Устойчивость стенки в первом отсеке не обеспечена, поэтому ставим продольное ребро на расстоянии

h1=(0,2-0,3)*hef=0.21583*139=30 см   от сжатой границы отсека.

h2=139-30=109 см.

Схема поперечное сечение с учетом ребер жесткости.

10. Устойчивость пластинки расположенной между сжатым поясом и продольным ребром