Визначення розрахункових зусиль
Розраховуємо головну балку складеного симетричного перерізу (з трьох листів). Навантаження на головну балку приймаємо рівнорозподіленим
Рис. 3.1. Розрахункова схема головної балки
кН/м;
кН/м,
де 5% (1.05) попередньо ураховуємо навантаження від власної ваги головної балки.
Визначаємо розрахунковий та нормативний моменти згину та поперечну силу на опорі
кНм;
кНм;
кН.
Підбір перерізу
Головну балку приймаємо змінного перерізу за довжиною і розраховуємо її без урахування розвитку пластичних деформацій.
Потрібний момент опору перерізу балки знаходимо за формулою
см3 .
При товщині листа мм розрахунковий опір згину кН/см2, для сталі С255 т.51 [1], а розрахунковий опір зсуву кН/см2.
Визначаємо висоту балки. Задаємося попередньо товщиною стінки за формулою мм Приймаємо товщину стінки попередньо 12 мм.
Оптимальна висота балки з економічних міркувань дорівнює
см,
де k =(1.1-1.2) – конструктивний коефіцієнт складеної балки.
|
|
Мінімальна висота балки при [3] знаходиться з умов жорсткості см.
Приймаємо висоту балки з умов відповідно см.
Перевіряємо стінку балки на зріз за формулою
см.
Приймаємо кінцеву товщину стінки см. Знаходимо потрібну площу пояса за формулою см2.
Приймаємо пояс з універсальної широкополосної сталі (додаток - таблиця 2) перерізом мм ( см2 ). Висота стінки балки см.
Відношення допустимо . Конструктивні вимоги bf > 180 мм, bf > h / 10 = 180 мм. Товщину пояса приймаємо tf ≤ (2 – 3)tw.
Стійкість пояса ,
де bef = bf /2 = 360/2=180 мм – розрахункове звисання пояса.
Стійкість пояса забезпечена.
Визначаємо геометричні характеристики підібраного перерізу. Момент інерції
Момент опору
см3.
Перевіряємо міцність та жорсткість головної балки
МПа Мпа,
Міцність та жорсткість балки забезпечені.