Проверка прочности главной балки

а) Нормальные напряжения:

 

 

В соответствии с требованиями по экономии стали [1, п.1.9] в составных сечениях, недонапряжение не должно превышать 5%. Недонапряжение равно

 

 

б) Касательные напряжения (проверка стенки на срез).

Касательные напряжения проверяются в стенке, в месте крепления опорного ребра без учета работы на срез полок (Рис.11):

 

 

Рис.11 Эпюры касательных напряжений в стенке

на опоре и в пролете балки. а – на опоре; б – в пролете

 

 

 

Проверка прогиба главной балки

 

Условие жесткости балки удовлетворяется.

 

Определение типа сопряжения вспомогательной

И главной балок

 

Cуммарная высота элементов перекрытия: настила, балки настила, вспомогательной и главной балок

 

 

Ранее была найдена наибольшая строительная высота перекрытия

Так как  поэтажное сопряжение невозможно. Принимаем сопряжение вспомогательной и главной балок в пониженном уровне (рис.12).

 

Проверка общей устойчивости главной балки

В соответствии с [1, п.5.16(а)] при наличии стального настила, непрерывно опирающегося на сжатый пояс балки и надежно с ним связанного электросваркой, проверять общую устойчивость балки не требуется.

 

8.400

 

Рис.12. Схема сопряжения балок в пониженном уровне.

 

 

Изменение сечения балки

С целью экономии металла уменьшаем сечение приопорного участка балки за счет уменьшения ширины поясов на участке балки от опоры до сечения, расположенного на расстоянии, равном 1/6 пролета балки:16.5:6 = = 2.75м (рис.13).

Ширина пояса балки   должна соответствовать ширине листа универсальной стали по сортаменту и быть не менее:

 

Здесь  – ширина полки балки в пролете,  – высота главной балки.

1/6L=2750

1/6L=2750

1/6L=2750

1/6L=2750

1/6L=2750

L=16500

Рис.13 Изменение сечения балки и эпюра материалов.

а) – изменение сечения балки; б) – эпюра материалов.

В нашем примере

По сортаменту принимаем

Геометрические характеристики сечения балки на приопорных участках:

площадь сечения

 

 

момент инерции

 

момент сопротивления

 

;

статический момент полки относительно оси x – x

 

 

статический момент полусечения относительно оси x – x

 

 

Расчетные усилия в месте изменения сечения:

Изгибающий момент

 

 

Перерезывающая сила

 

 

Проверка напряжений:

а) в месте изменения сечения

максимальные нормальные напряжения

 

 

Нормальные напряжения в стенке под полкой (сечение а – а, рис. 14)

 

 

 

 

Рис.14 Нормальные и касательные напряжения

в стенке под полкой

Касательные напряжения в стенке под полкой

 

Приведенные напряжения в стенке под полкой

 

 

б) Напряжения у опоры

 

Касательные напряжения на уровне нейтральной оси

 

Расчет поясных сварных швов

Полки составных сварных балок соединяют со стенкой на заводах автоматической сваркой. Сдвигающая сила на единицу длины балки (рис.15):

 

 

Для стали С255 по [ 1, табл.55] принимаем сварочную проволоку марки

Св-08А для выполнения сварки под флюсом.

Определяется требуемая высота катета  поясного шва ²в лодочку².

Расчет по металлу шва.

Коэффициент глубины провара шва  [1, табл.34].

 

 

 

Рис.15. К расчету поясных швов

а – сдвиг поясов и стенки при изгибе; б – сдвигающие напряжения

в поясных швах; в – сдвигающая сила Т на единицу длины балки

 

 

Коэффициент условия работы шва  [1, п.11.2].

Расчетное сопротивление металла шва  [1, табл.56 ].