Расчет сварной стропильной балки с плоской стенкой t>=6

Подобранное сечение балки удовлетворяет  требованиям второй группы предельных состояний жесткости.

 

Расчет опорной  части балки.

Опорную часть балки конструируем с торцевым опорным ребром.Определим размеры опорного ребра.

Требуемая площадь опорного ребра  равна:

A_h,r=(1.5Q_max*γ_n)/(R_p*γ_c)=(1.5*123.5*0.95)/(33.6*1.0)=5.23 см²

Ширину опорного ребра принимаем  равную ширине пояса балки на опоре b_h=b_1ƒ=18 см. Определяем толщину опорного ребра:

t_h,r=A_h,r/b_h=5.23/18=0.29 см

 

 

 

Проверяем опорную часть балки  на устойчивость как центрально сжатый стержень.

Площадь таврового сечения с  учетом полосы стенки и шириной  l_h

l_h=0.65*t√E/R_y=0.65*0.7*√(2.06*10⁴)/24=13.32 см

равна

A=b_h*t_h+l_h*t_w=18*0.8+13.32*0.7=23.72 см²

Момент инерции сечения относительно оси х-х

J_х=(t_h*b_h³)/12+(l_h*t³)/12=(0.8*18³)/12+(13.32*0.7³)/12=389.18 см⁴

Радиус инерции

i=√J_x/A=√389.18/23.72=4.05 см

Гибкость стойки при высоте,равной высоте стенки балки,равна

λ=h_w/i=84/4.05=20.74

Коэффициент продольного изгиба равен φ=0,987

Проверяем ребро на местную устойчивость:

b_h,eƒ/t_h<=(b_h,eƒ/t_h)_u

b_h,eƒ/t_h=(18-0.7)/2*0.8=10.81

При

λ=λ√R_y/E=20.74√24/(2.06*10⁴)=0.70

предельное отношение свеса  ребра к толщине равно

(b_h,eƒ/t_h)_u=(0.36+0.10λ)√E/R_y=(0.36+0.10*0.70)*√(2.06*10⁴)/24=12.30

Устойчивость опорной части  балки и опорного ребра обеспечены,поскольку

b_h,eƒ/t_h=10,81<( b_h,eƒ/t_h)_u=12.30

 

Подсче расхода стали.

Состав балки:

стенка  h_w x tw=840x7мм

пояса   260х10 мм и 180х10 мм

ребра   68х5 мм

опорные ребра  180х8 мм

Расход  стали

на стенку 24*0,84*0,006*7850=949,53 кг

на пояса

2*2*18,9*0,18*0,01*7850+2*13,8*0,26*0,01*7850=1631,51 кг

на ребра 26*0,068*0,005*0,7*7850=48,75 кг

на опорные  ребра 2*0,18*0,008*0,78*7850=17,63 кг

Всего:2647,24 кг

Для балки без изменения сечения поясов общий вес:

635,85+[2*24*0,26*0,006*7850]+39,29+[2*0,26*0,008*0,78*7850]=1288,41 кг