- в месте изменения сечения

- на опоре

в) по приведенным напряжениям:

балки настила опираются на расстоянии 0,1 м, 2,3 м и 3,6 м от опор, а расстояние до места изменения сечений 3,3 м, то есть в месте изменения сечения sloc = 0.

На уровне поясных швов нормальные напряжения равны

y =a1 – tf /2 = 87,96 – 2,0/2 = 86,96 см

Приведенные напряжения

Проверки показали, что прочность измененного сечения обеспечена.

4. ПРОВЕРКА ЖЕСТКОСТИ БАЛКИ

Выполнить проверку жесткости балки, подобранной в примерах 1 и 2.

Исходные данные:

- lmb = 15,0 м;

- qmb,f = 133,7 кН/м;

- Ix = 1954198,7 см4;

- Ix,1 = 1362270 см4.

Находим прогиб главной балки переменного сечения, предварительно определив:

- прогиб главной балки постоянного сечения

- коэффициент a

-

fmb=f0mb a = 2,18×1,052 = 2,29 см.

Предельный прогиб

fmb,u = lm b / 250 = 1500/250 = 6 см.

Сравниваем фактический прогиб с предельным fmb = 2,29 см.< fmb,u = 6 см.

Подобранное сечение балки удовлетворяет требованиям второй группы предельных состояний – жесткости.

5. ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ БАЛКИ

Проверить общую устойчивость балки, подобранную в примерах 1 и 2.

Исходные данные:

- размеры поясов балки bf = 500 мм, tf = 20 мм;

- расстояние между осями поясных листов – h = 1720мм.

Нагрузка на главную балку передается через балки настила, установленные с шагом afb=1,5 м и закрепляющие главную балку в горизонтальном направлении. Проверяем условие п. 5.16,б [1] в середине пролета

По табл. 8* [1] находим наибольшее значение (lef/bf)u, при котором не требуется расчета на устойчивость, принимая lef = afb = 1,5 м

Поскольку

(lef/bf) = 150/50 = 3 < (lef/bf)u = 17,17

то устойчивость балки обеспечена и расчет на общую устойчивость выполнять не требуется.

6. РАСТАНОВКА РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ И ПРОВЕРКА МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ БАЛКИ.

Проверить устойчивость элементов балки, подобранной в примерах 1 и 2. Исходные данные:

- сечение балки - bf =50 см, tf = 2,0 см, hw=170 см, tw = 1,3 см;

- шаг балок настила afb = 130 см.

6.1 Проверка устойчивости сжатого пояса.

Отношение ширины свеса пояса к толщине при bef = (bf -tw)/2 = (50-1,3)/2=24,35 см равно bef/tf = 24,35/2,0=12,18 Предельное отношение ширины пояса к толщине по табл.30 [1] равно

При bef/tf = 12,18 < (bef/tf)u = 14,65 устойчивость пояса обеспечена.

6.2 Проверка устойчивости стенки

Проверяем необходимость постановки ребер жесткости. Условная гибкость стенки при hef=hw= 170 см и tw =1,3 см равна

Поскольку , то постановка ребер жесткости необходима (п.7.10 [1]). Максимальное расстояние между поперечными ребрами жесткости при равно amax = 2hef=2×170 = 340 см.

Расстояние между поперечными ребрами жесткости принимаем 300 см (2,3 шага балок настила).

Расстановка поперечных ребер жесткости показана на рис. 6.1. с учетом выполнения монтажного стыка в середине пролета.

Принимаем парные ребра жесткости, ширина которых по [2] равна:

Толщина ребра определяется по п. 7.10 [1]

Принимаем размеры двухсторонних ребер жесткости bh x ts =100x7 мм

Проверяем необходимость выполнения проверки стенки на устойчивость по п. 7.3 [1], учитывая, что в каждом отсеке имеется местная нагрузка от давления балок настила (sloc ¹ 0): В этом случае проверка стенки балки на устойчивость необходима.

Проверяем отсек стенки балки, в котором изменяется сечение ее пояса. Ширина отсека а = 300 см, расчетная высота стенки 170 см.

Так как длина отсека превосходит его расчетную высоту, то при вычислении средних значений M и Q в отсеке принимаем расчетный участок, равный по длине расчетной высоты отсека.

Рис. 6.1. К расчету устойчивости стенки составной балки

Последовательно определяем:

- изгибающий момент в сечении на границе расчетного участка отсека в точках 1 и 2 (рис. 6.1)

х1= 300 – 170 = 130 см,

х2=300 см,

- среднее значение момента на расчетном участке отсека

Mx=(M1+M2)/2 = (2071,98+3438,72)/2 = 2755,35 кН×м;

- поперечную силу в сечениях 1 и 2

- среднюю поперечную силу в пределах расчетного участка отсека

Qx=(Q1+Q2)/2 = (987,04+716,4)/2 = 851,72 кН.

Определяем компоненты напряженного состояния по п.7.2 [1] в стенке для уменьшенного сечения

где I1x=1362270 см4;

y = h/2+z = 170/2 + 1,96 = 86,96 см.

,

sloc=7,7 кН/см2 (см. пункт 2.4.)

Определяем критические значения компонентов напряженного состояния.

При отношении a/hef = 300/170 = 1,76> 0,8 и sloc / s = 7,7/17,58=0,43 предельное отношение (sloc /s)u принимается по табл.24 [1] в зависимости от параметра d и отношения a/hef

, при b=0,8 по табл.22[1].

При d= 0,22 и a/hef = 2,12 (sloc / s)u= 0,618.

Тогда при a/hef = 2,12 > 0,8 и sloc / s = 0,4 < (sloc /s)u= 0,618 находим scr по формуле (75) [1] и sloc,cr – формуле (80) [1], но с подстановкой 0,5а вместо а при вычислении в формуле 80 и в табл. 23 [1]