Компоновка сечения главной балки

Компоновку составного сечения начинаем с установления высоты балки.

Предварительно задаемся высотой балки м

Определяем толщину стенки по эмпирической формуле (3.6):

(3.6)

мм.

Предварительно принимаем 12 мм.

Определяем оптимальную высоту балки по формуле (3.7):

(3.7)

где - для сварных балок переменного сечения.

см=2.27м.

Определяем минимальную высоту балки h _min, исходя из условия обеспечения жёсткости:

, (3.8)

где R_y – расчётное сопротивление материала главной балки; для стали С 255 R_y = 240 МПа;

l ₁ – пролёт главной балки, l ₁ = 17 м;

где Е – модуль упругости прокатной стали, Е = 2,06 · 10⁷ Н/см²;

f_u /l- предельный относительный прогиб; для главных балок f_u /l=400;

см. (3.8)

Окончательно принимаем высоту стенки балки h_w=250 см.

Определяем минимальную толщину стенки из условия работы ее на срез:

(3.9)

где - при работе на срез с учетом поясов

Н/см².

- предел текучести стали, принимаемый равным значению предела текучести по государственным стандартам и техническим условиям на сталь; принимаем для стали С255 МПа=24500 Н/см ;

мм

мм

Принимаем толщину пояса t_f=3см.

h_b=h_w+2 t_f =250+6=256см.

Окончательно принимаем t_w=18мм.

Проверим местную устойчивость стенки главной балки по формуле (3.10):

(3.10)

см

Условие выполняется, следовательно, дополнительного укрепления стенки главной балки продольным ребром не требуется.

Принимаем толщину поясных листов 30 мм.

Вычисляем требуемый момент инерции сечения балки по формуле(3.11):

(3.11)

где h_b - принятая высота главной балки.

см⁴.

Высота стенки балки см; находим момент инерции стенки

(3.12)

см⁴.

Момент инерции, приходящийся на поясные листы

см⁴.

Требуемую площадь сечения одной полки определяем по формуле (3.13):

(3.13)

где см - расстояние между центрами полок.

см²

Ширину полки балки определим по формуле (3.14):

. (3.14)

см.

, см

Принимаем см.

см²

Из условия обеспечения местной устойчивости (при работе балки в пределах упругих деформаций) отношение свободного свеса полки к ее толщине не должно превышать значений, вычисляемых по формулам (3.15) и (3.16):

(3.15)

см

с учетом развития пластических деформаций

. (3.16)

см

Условия выполняются.