Проверим подобранное сечение балки по прочности.

Момент инерции балки:

 

 

Момент сопротивления балки:

 

 

Наибольшее нормальное напряжение в балке:

 

 

 

Подобранное сечение балки удовлетворяет проверке прочности, недонапряжение 0,4%. Проверки прогиба балки делать не нужно, так как принятая высота сечения больше минимальной.

4.3 Изменение сечения полки на участке от опоры до 1/6 пролета.

 

В целях экономии стали, изменим сечение полки.

Изгибающий момент в сечении:

 

 

Поперечная сила:

 

Требуемый момент сопротивления:

 

 

Требуемый момент инерции:

 

 

Так как момент инерции стенки балки:

 

 

То, момент инерции полок:

 

 

Требуемая площадь поясных горизонтальных листов:

 

 

 

Тогда, ширина пояса на участке от опоры до 1/6 пролета:

 

Принимаем полку из листа 240х25мм, что удовлетворяет условиям:

 

 

 

Проверим принятое сечение на прочность

Момент инерции принятого сечения:

 

 

 

Момент сопротивления принятого сечения:

 

 

Нормальное напряжение в месте изменения сечения балки ():

 

 

 

Максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки:

 

– статический момент полусечения.

 

 

 

 

Проверим совместное действие нормальных и касательных напряжений на уровне поясного шва в месте изменения сечения балки.

 

 

 

 

 

 

Прочность балки обеспечена.

 

Общую устойчивость не проверяем, так как сжатый пояс балки раскреплен жестким настилом.

 

 

Проверим местную устойчивость стенки.

Определим необходимость постановки поперечных ребер жесткости.

Условная гибкость стенки:

 

 

 

Согласно СНиП II-23-81* п.8.5.9: Стенку балок следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если значение условной гибкости стенки превышает – 3,2.

Установим вертикальные парные ребра жесткости.

В зоне участка пластических деформаций необходима постановка ребер жесткости под каждую балку, так как местные напряжения в стенке в этой зоне недопустимы.

 

Определим длину зоны использования пластических деформаций в стенке:

 

 

Принимаем расстановку вертикальных парных ребер жесткости в местах закрепления вспомогательных балок и посередине между балками, то есть с шагом 180см, так как расстояние между основными поперечными ребрами жесткости согласно СНиП II-23-81* п.7.10, не должно превышать при .

Необходимо провести проверку устойчивости стенки, так как

.

 

Для отсека в месте изменения сечения:

М₁= кН м, Q₁= кН.

 

Действующие напряжения:

нормальные

 

касательные

 

 

 

Найдем критические напряжения.

 

Критическое касательное напряжение:

где (отношение большей стороны пластинки к меньшей).

 

 

Определим степень упругости защемления стенки в поясах:

 

 

-для всех балок, кроме подкрановых.

 

Критическое нормальное напряжение:

 

При

 

 

Проверим местную устойчивость стенки:

 

 

Проверка показала, что устойчивость стенки обеспечена.