Наибольшее нормальное напряжение в балке:

Недонапряжение: -условие выполняется.

Прогиб составных балок можно не проверять, если принятая высота балки больше минимальной.

С целью экономии стали рационально предусмотреть изменение сечения балки, например за счет изменения ширины пояса. При равномерно

распределенной нагрузке наиболее выгодное по расходу стали место изменения сечения однопролетной сварной балки находится на расстоянии от опоры. Место изменения сечения не должно совпадать с местом установки балок настила.

По моменту в указанном сечении определяется необходимый момент сопротивления измененного сечения балки, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение: ,

где - расчетное сопротивление металла стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести.

Определяем требуемый момент инерции уменьшенного сечения поясов:

Требуемая площадь уменьшенного сечения пояса балки:

Отсюда , при этом ширина поясов должна отвечать следующим условиям:

Принимаем уменьшенное сечение пояса: - условие выполняется.

Определяем геометрические характеристики уменьшенного сечения балки:

Проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки:

,

- условие выполняется,

где - статический момент полусечения балки.

Проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений (приведенных напряжений) производится в месте изменения сечения на уровне поясных швов:

-условие выполняется,

где

При воздействии на верхний пояс балки сосредоточенной нагрузки

необходима проверка местных напряжений в сечениях, не укрепленных поперечными ребрами жесткости:

;

где F=180кН - опорная реакция двух балок настила;

условная длина распределения нагрузки;

-ширина пояса балки настила.

Приведенные напряжения, в этом случае, проверяются с учетом местных напряжений:

-условие выполняется

Общая устойчивость составных балок:

Устойчивость балок не требуется проверять, если выполняются условия:

а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно связанный с ним;

б) при выполнении условия

Проверка в середине балки, где материал работает в упруго-пластической стадии

где расчетная длина балки ( или );

где

условие выполняется

Проверка в месте уменьшенного сечения балки, где материал работает в упругой стадии:

где ,

условие выполняется

Значит, общую устойчивость балки проверять не требуется.

Местная устойчивость сжатого пояса:

а) в пределах упругих деформаций

условие выполняется

б) с учетом развития пластических деформаций при

условие выполняется

Устойчивость стенки балки обеспечивается за счет укрепления ее ребрами жесткости. В балках, несущих статическую нагрузку, поперечные ребра жесткости привариваются к поясам. При этом торцы ребер должны иметь скосы размером или для снижения концентрации сварочных напряжений и пропуска поясных швов.

Размеры поперечных ребер жесткости:

и , принимаем .

, принимаем

Ребра жесткости рекомендуется устанавливать с шагом . Меньшие значения а назначаются в приопорных зонах балки. В местах приложения сосредоточенных грузов в зоне развития упругопластических деформаций поперечные ребра жесткости устанавливаются под каждым грузом.