3. Проверка прочности балки

Проверку прочности проводят в соответствии п.п. 5.12., 5.13., 5.14., 5.18 [4]. Проверяем балку в середине пролета в сечении действия максимального момента.

Определяем геометрические характеристики:

1. момент инерции сечения:

(3.10)

2. статический момент полусечения принятого сечения балки:

(3.11)

3. момент сопротивления:

(3.12)

Проверка прочности:

1. по нормальным напряжениям

(3.13)

2. по касательным напряжениям

(3.14)

3. Т.к. сопряжение балок поэтажное, то необходима проверка на действие местных напряжений в стенке балки

(3.15)

где

l_ef – условная длина распределения нагрузки,

4. Проверяем прочность стенки балки на совместное действие касательных и нормальных напряжений. Согласно п.5.14* [4] для стенок балок, рассчитываемых по формуле 3.13, должно выполнятся условие:

(3.16)

где

3.4. Проверка жесткости и устойчивости балки

Проверку устойчивости балки проводят в соответствии с положениями п.5.16*, табл.8*[4]. Проверку устойчивости проводить нет необходимости, т.к. отношение расчетной длины l_efк ширине сжатого поясаb, не превышает значений, определенных в табл.8*.

Нагрузка приложена к верхнему поясу, получаю:

(3.17)

где

h₀= 590 мм - расстояние между осями поясных листов;

b_f= 300 мм – ширина сжатого пояса,

t_f= 60 мм - толщина сжатого пояса;

l_ef=l_n- расчетная длина балки - расстояние между балками настила.

Тогда

Проверка устойчивости сжатого пояса проведена по формуле 3.9 в п. 3.3

3.5. Проверка местной устойчивости элементов балки

Проверку местной устойчивости пояса производить не нужно, если при компоновке сечения выполнены требования таблицы 30 [4].

Устойчивость стенки балки, укрепленной поперечными ребрами жесткости, обеспечена, если выполняется условие [4, п.7.3], где - условная гибкость стенки, которая не должна превышать 3,5 при отсутствии и 2,5 при наличии местных напряжений.

(3.18)

где

- условная гибкость стенки;

t_w- толщина стенки;

h_ef=h_w- расстояние от пояса до пояса.

Тогда

Устойчивость стенки балки обеспечена.

3.6. Расчет поясных швов главной балки

При соединении поясов со стенкой двухсторонними сварными швами, при наличии поперечных ребер, минимальный катет шва определяется по формулам 3.24. Принятый катет шва должен удовлетворять требованиям п. 12.8 [4].

(3.23)

где

Q – поперечная сила, Q = 746,3 кН;

S_f – статический момент брутто пояса,

(3.24)

β_f, β_z - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов из стали, с пределом текучести до 540 МПа, принимаемые по табл. 34[4]. Т.к. сварка автоматическая "в лодочку" и диаметр проволоки 3…5мм, то β_f =1,1; β_z = 1,15;

I - осевой момент инерции сечения балки, I = 338708,25 см⁴;

R_wf - расчетное сопротивление сварных соединений для углового шва, при работе на срез по металлу шва

R_wun- нормативное сопротивление металла шва, для сварочной проволоки, для автоматической и полуавтоматической сварки табл. 3,4 [4],R_wun= 490 МПа;

γ_wm- коэффициент надежности по металлуγ_wm= 1,25;

R_wz- расчетное сопротивление сварных соединений для углового шва, при работе на срез по металлу границы сплавления,

γ_wz= γ_wf= 1,γ_c=1,1 – коэффициенты условий работы.

Откуда