 |
Изменение сечения балки по длине.
|
|
|
|
Поскольку составное сечение главной разрезной балки подбирается по максимальному изгибающему моменту Мmax (в середине пролета), то его можно уменьшить у опор. Изменение сечения производится за счет уменьшения ширины поясных листов, при этом их толщина остается неизменной.
Сопряжение поясных листов осуществляется посредством прямого стыкового шва и уменьшенное сечение поясов принимается из условия прочности этого шва на растяжение, Rwy=0,85×Ry. Место изменениясечения следует делать на расстоянии x = (L/6…L/7) от опоры.
Ширина измененного сечения пояса должна отвечать условиям:
Пример.
Изменение сечения в соответствии с п. 5.19* выполняется без учета пластических деформаций за счет уменьшения ширины поясных листов на расстоянии около 1/6 пролета от опоры:
х = L/6 = 15/6 =2,5 м.
Определяется усилия в балке на расстоянии 2,5 м от опоры (рис. 7):
Рис.7. Изменение сечения балки по длине.
Подбирается уменьшенное сечение балки, исходя из прочности стыкового шва нижнего пояса. Расчетное сопротивление сварного соединения встык на растяжение (ручная сварка) Rwy = 0,85Ry. = 0,85×240 = 204 Мпа.
Требуемый момент сопротивления:
Для определения требуемой площади поперечного сечения поясов производятся следующие вычисления:
If1.тр. = Ix1 - Iw = 1273800 -491300 = 782500 см4.
Требуемая площадь поперечного сечения поясов в измененном сечении:
Ширина поясного листа:
Принимается поясной лист 280 ´ 20 мм из широкополосной универсальной стали по ГОСТ 82-70*. bf1 = 280 > bf.min = 180 мм; bf1 =280 мм > bf / 2 = 500 / 2 = 250 мм; bf1 = 280 мм > h / 10 = 174/ 10 = 17,4 мм.
Геометрические характеристики измененного сечения балки:
Статический момент пояса относительно нейтральной оси:
Проверяется прочность измененного сечения балки по касательным напряжениям на опоре:
|
|
|
,
где Ry = 240МПа – расчетное сопротивление стали С245 для проката толщиной от 10 до 20мм (tw =
12 мм).
Проверяется прочность измененного сечения балки по приведенным напряжениям на грани стенки (точка А, рис. 7) по п. 5.14*. При этом:
нормальные напряжения в точке А:
касательные напряжения в точке А:
Так как одна из балок настила попадает на место измененного сечения, то определяются местные напряжения под балкой настила:
где F = Qmax1 = 92,4 кН – расчетное значение силы (см. п. 1.2.);
ll.f = bf + 2×tf = 14 + 2×2,2 = 18,4 см – условная длина распределения нагрузки, п.5.13 [3];
bf = 14 см – ширина пояса I 33.
Приведенные напряжения:
Таким образом, прочность принятого уменьшенного сечения главной балки обеспечена.
Расчет поясных швов.
В сварных балках составного сечения соединение поясов со стенкой осуществляется поясными швами. Поясные швы исключают при изгибе балки сдвиг поясов относительно стенки и превращают все сечение в едино работающее. Это соединение передает на стенку балки местную нагрузку, приложенную к поясам между поперечными ребрами жесткости. Поясные швы принимаются двусторонними. Однако в сварных двутавровых балках, несущих статическую нагрузку Нормы допускаются применение односторонних поясных швов. В этом случае расчетная нагрузка должна быть приложена симметрично относительно поперечного сечения балки, а в местах приложения к поясу балки сосредоточенных нагрузок должны быть установлены поперечные ребра жесткости. Поясные швы следует выполнять автоматической сваркой, сплошными, наименьшей допускаемой толщины.
Расчет поясных швов ведется на сдвигающее усилие, возникающее между поясами и стенкой, и местного давления от внешней нагрузки, приложенной к поясу балки.
Пример.
Поясные швы выполняются автоматической сваркой в положении "в лодочку" сварочной проволокой Св-08ГА под слоем флюса АН-60. Катет шва kf = 6 мм – минимально допустимая толщина сварного шва по табл. 38*. Для этих условий и стали С255 по табл. 56: Rwf = 200 МПа; Rwz =0,45×Run =0,45×370 =166,5МПа; bf = 1,1; bz = 1,15 (Run = 370 МПа, табл.51* – для наиболее толстого из свариваемых листов).
|
|
|
Расчет поясных швов выполняется с учетом местных напряжений под балками настила (см. п. 2.4.).
Расчетные усилия на единицу длины шва:
Проверяется прочность шва:
по металлу шва:
по металлу границы сплавления:
Таким образом, минимально допустимая толщина шва достаточна по прочности.
|
|
|
