Изменение сечения балки по длине

 

В целях экономии стали производим изменение сечения балки по длине.

Сечение балки можно уменьшать в местах снижения моментов следующими способами:

а) уменьшением ширины полки

б) уменьшением толщины полки

в) уменьшением высоты стенки

В нашем случае будем изменять ширину полки. При равномерно распределенной нагрузке наивыгоднейшее по расходу стали место изменения сечения полок балки находится на расстоянии 1/6 пролета.

В месте изменения сечения определим момент и поперечную нагрузку:

 

 кНм =16812 кНсм

 кН

 

где: x=1/6L=2 м

Подбор сечения ведем по упругой стадии работы (без учета пластических деформаций). Подбираем b_f^’ исходя из прочности стыкового шва нижнего пояса.

Определяем требуемый момент сопротивления измененного сечения:

 

 см³

 см²

R_wy=0.85R_y=19,55 кН/см²

 

Определим минимальную ширину и площадь измененной полки:

 

 см

 см²

 

Ширину измененной полки назначаем в соответствии с прокатными листами (таб. 5 прил. 14 Бел.) и исходя из конструктивных требований:

 

 

Принимаем окончательно ширину измененной полки – 250x25 мм

Определяем момент инерции и момент сопротивления уменьшенного сечения:

 см⁴

 см³

 

 

 

   

 

 

 

 

Рис.8

 

Проверка прочности балки

 

1) проверяем нормальное напряжение в поясах в середине балки:

 кН/см² (см. с.9)

2) проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки (в точке В):

 

 кН/см²

 см³

 

3. проверяем местные напряжения в стенке под балками настила:

 

 кН/см²

 см

 кН

 

3) проверим приведенные напряжения стенки балки на уровне поясного шва в месте изменения сечения (в точке Б):

 

 кН/см²

 кН/см²

 кН/см²

 см³

 

Проверка показала, что прочность балки обеспечена.