Расчет и конструирование стальных несущих элементов (стр. 3 из 5)

Выразим b

из данного выражения:

см

Необходимо выполнение условия: b

200 мм. Поэтому, принимаем b = 24 см.

Определим геометрические характеристики сечения:

см

см

см

6. Основные проверки

1) Проверка прочности опорного сечения по касательным напряжениям:

Производится по формуле:

, где

R

- расчетное сопротивление стали сдвигу

, где

- коэффициент надежности по материалу ( = 1.025)

= 245 МПа

МПа

R_s*1.1=138.63*1.1=152.46МПа

МПа

83,3<152.46

Условие выполняется. Следовательно, сечение подобрано верно.

2) Проверка прочности среднего сечения по нормальным напряжениям:

Производится по формуле:

, где

R

- расчетное сопротивление стали сжатию

см

МПа

Условие прочности выполняется.

3) Проверка прочности по местным напряжениям:

В данном случае проверяется точка, принадлежащая стенке балки, непосредственно под балкой настила по формуле:

, где

F – сила давления от балки настила на главную балку.

- условная длина распределения локальной нагрузки.

Для двутавра № 24 b = 115 мм.

мм

кН

МПа

Условие прочности выполняется.

4) Проверка общей устойчивости балки:

Данная проверка производится по формуле:

, где (1)

- коэффициент, определяемый по приложению 7 СНиПа II–23–81 «Стальные конструкции».

W

- следует определять для сжатого пояса.

Если выполняется неравенство:

, то условие (1) можно не проверять.

Величину

примем по таблице 8 СНиПа II–23–81 «Стальные конструкции» из расчета, что нагрузка приложена к верхнему поясу:

, где

b – ширина сжатого пояса

t – толщина сжатого пояса

h – расстояние между осями поясных листов

Определим отношение

:

должно составлять не менее 15. Следовательно, принимаем .

Подставим данное значение в формулу для нахождения предельной величины:

- коэффициент, определяемый по п. 5.20. СНиПа II–23–81 «Стальные конструкции» по формуле:

, где

, если выполняется условие

(условие не выполняется).

С₁=1,05*В_с

С₁=1,05*0,924=0,97 Принимаем с₁=1

Подставим полученные значения в формулу для δ:

Найдем

:

Условие выполняется. Проверку по формуле (1). приложения 7 СНиПа II–23–81 «Стальные конструкции» проверять не требуется

5) Проверка местной устойчивости полки:

Производится по неравенству:

, где значение предельной величины определяется по таблице 30 СНиПа II–23–81 «Стальные конструкции».

Сначала проверим условие:

Данное условие выполняется, следовательно, выбираем формулу для граничного значения из примечания к таблице 30:

см

мм = 11,55 см

Условие

см выполняется.

6) Проверка местной устойчивости стенки:

Устойчивость стенок балок не требуется проверять, если соблюдается следующее неравенство:

, где

- условная гибкость стенки.

2.5 – коэффициент, значение которого не должна превышать условная гибкость стенки при наличии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами.

Следовательно, расстановку ребер проведем конструктивно.

Согласно правилам расстановки ребер жесткости этажных сопряжений балок в зоне образования пластического шарнира ребра жесткости устанавливаются под каждой балкой настила. На остальных участках ребра жесткости устанавливают под балками настила с шагом, не превышающим предельно допустимый.

Выявим зону образования пластического шарнира:

м

Согласно п. 7.10. СНиПа II-23-81* «Стальные конструкции», расстояние между основными поперечными ребрами в случае, если

, не должно превышать 2.5 , т.е 2.5∙56,4 = 141 см.

Допускается превышать указанное выше расстояние между ребрами до значений