154 = 30,8 см.

см

По технологическим соображениям (для удобства автоматической сварки) ширина поясного листа должна быть не менее 180 мм. Толщину поясного листа обычно задают в пределах 8 … 40 мм (но не менее толщины стенки) с градацией по ГОСТ 82–70*. Применение листов из малоуглеродистой стали толщиной более 40 мм и из низколегированной стали толщиной не более 32 мм невыгодно из-за пониженного предела текучести, а в следовательно, и пониженных расчетных сопротивлений.

Принимаем =20 мм; =400 мм.

Проверка прочности.

Подобранное сечение балки необходимо проверить на прочность. По назначенным размерам балки вычисляют фактические геометрические характеристики поперечного сечения. Момент инерции сечения:

(2.10)

см

Статический момент площади половины сечения:

(2.11)

см

Момент сопротивления сечения:

(2.12)

см

Определяют наибольшие нормальные напряжения в балки:

(2.13)

< 24 кн/см

Определяем наибольшие касательные напряжения в балки:

(2.14)

кн/см

8,58 < 13,92 кн/см-условие выполняется.

Проверку на местное давление не произвожу, так как сопряжение в одном уровне, к верхнему поясу балки сосредоточенная нагрузка не приложена .

Проверка жесткости.

Относительный прогиб балки:

(2.15)

0,002 < 0,0025

В процессе окончательного расчета размеры поперечного сечения балки могут корректироваться. Сечение считается подобранным правильно, если оно удовлетворяет перечисленным условиям прочности и жесткости.

Изменения сечения балки.

Место изменения сечения поясов балки принимают на расстоянии x от опоры (рисунок 13):

X = (1/5 ÷ 1/6)*L (2.16)

1/5*L=1/5*14=2.8 м.

1/6*L=1/6*14=2,33 м.

Принимаем X=2,33 м.

Находим расчетный момент в сечении:

, (2.17)

кНм

Рисунок 13 – К месту изменения сечения

Требуемый момент сопротивления сечения балки при выполнении стыка полуавтоматической сваркой:

, (2.18)

где = 0,85*R– расчетное сопротивление сварного соединения на растяжения и изгиб

= 0,85*24 = 20,4 кН/см

см3

Требуемый момент инерции измененного сечения:

(2.19)

см

Момент инерции, приходящейся на поясные листы:

, (2.20)

Где см

см

Требуемая площадь поясных листов:

, (2.21)

см

Ширину поясных листов назначают не менее 180 мм и не менее =400/2=200 мм. Кроме того, должно соблюдаться соотношение , то есть > 154 мм.

Принимаем =см, ширину поясных листов принимаем по сортаменту равным 32 см.

Момент инерции измененного состояния балки:

(2.22)

см

Момент сопротивления измененного сечения балки:

, (2.23)

см

Проверяем нормальные напряжения:

, (2.24)

кН/см

17,03 кн/см< 20,4 кн/см-условие выполняется.

Проверяем наибольшие касательные напряжения по нейтральной оси сечения, расположенного у опоры балки:

, (2.25)