2.2 Изменение сечения балки по длине.

Место изменения сечения: .12=2 м

Момент и поперечная сила в сечении:

Требуемые момент сопротивления и момент инерции изменённого сечения:

-момент инерции

-Требуемый момент инерции поясов

⁴

Соответствующая площадь полки:

По ГОСТ 82-70* принимаем b_f=200мм.

Принятые размеры сечения удовлетворяют рекомендациям.

-Фактические момент инерции и момент сопротивления уменьшенного сечения:

где - статический момент уменьшенного сечения балки.

Проверка прочности по максимальным касательным напряжениям проводится в опорном сечении балки.

2.3 Проверка прочности балки

-Проверка стенки балки на местные сжимающие напряжения:

где F – расчетное значение нагрузки.

Условная длина распределения сосредоточенного давления:

;

-Проверка на совместное действие нормальных, касательных и местных напряжений:

= ,

-Проверка приведенных напряжений в месте изменения сечения. Предварительно вычисляем:

;

;

= ,

= ;

Таким образом, прочность балки обеспечена.

2.4 Проверка общей устойчивости балки

Проверка устойчивости в пределах зоны учета пластических деформаций в стенке:

Соответствие границ аппроксимации, рассчитываемой балке , выполняется.

Устойчивость балки в зоне развития пластических деформаций обеспечена. Устойчивость в пределах уменьшения сечения балки можно не проверять. В месте уменьшения сечения балки балка работает упруго.

2.5 Проверка местной устойчивости стенки балки

-Устойчивость стенки балки

.

-Проверка устойчивости опорного отсека

и

_{-Расчетный момент в сечении балки:}

-

Действующие нормальные и касательные напряжения в сечении

_{Критическое касательное напряжение в сечении принимается равным:}

где ;

_{Расчет на устойчивость стенки балки симметричного сечения:}

_{При а/Hw>0,8 и Gloc/G2=0.69> [Gloc/G2]=0.49}

_{Критическое нормальное напряжение:}

Уточняем

_{Так как х1≥х2 и тогда δ=0,72, то по таблице [Gloc/G2]=0.49}

Коэффициент С₂=67,4 Gcr=138,8, = 3,41 при отношении 1,71 с₁=(табл. 23)=35,8

Gloc,cr=93.936.

В стенке, укрепленной только поперечными рёбрами, ширина их выступающей части должна быть:

-для парного симметричного ребра ,

-для одностороннего ребра .

Толщина ребра принимается

Добавим еще ребра односторонние, шириной более 5,1см, толщиной как стенка 1,4 см.

2.6 Расчет и конструирование узлов и деталей балки

2.6.1 Поясные швы

Соединение поясов со стенкой выполняем двухсторонними сварными угловыми швами, т.к. балка работает с развитием пластических деформаций. Сварка – автоматическая, в лодочку, сварочная проволока марки Св-08А по ГОСТ 2246-70* с R_wf=18кН/см²; Коэффициенты глубины провара; =0.9, =1.05.

Наибольшее сдвигающее усилие, приходящееся на 1см балки:

;

статический момент пояса уменьшенного сечения балки относительно нейтральной оси.

=20 ;

момент инерции уменьшенного сечения балки.

Проверяем достаточность катета швов под первой от опоры балкой настила по большему из двух условий прочности:

-по металлу шва:

;

-по металлу границы сплавления:

Принимаем конструктивно не менее 7 мм

По заданной высоте катета шва K_f=0.7 см, проверяется прочность сварного соединения:

-по металлу шва:

-по металлу границы сплавления:

, ответ 6,22

где V – давление от сосредоточенного груза.

кН/см

Таким образом, минимального катета шва k_f= 7мм достаточно для обеспечения прочности поясных швов.