Файл: Образец выполнения курсового проекта.docx

где А_f – площадь сечения пояса. Моментом инерции поясов относительно их собственной оси ввиду его малости пренебрегаем.

Отсюда получаем требуемую площадь сечения поясов балки:



A
тр ²^I^f

h
^f2

ef

2  334999



108 ²
 57 , 44 см² ,

где h_ef = h – t_f = 110 – 2 = 108 cм.

Принимаем пояса из универсальной стали b_f x t_f = 300×20 мм A_f = 60 см², для которой отношение

b_f / h =300 / 1100=1 / 3,66находится в пределах (1/3 – 1/5) рекомендуемого. Уточняем принятый ранее коэффициент учета пластической работы

«с» исходя из:

f

f

f
A  b  t  30  2 ,0  60 cм² ;

w w

w
A  h  t
 106
 1,0  106
см²

^A_f_60

A_w106

 0 ,57

По табл.66 [4] уточняем коэффициент с = 1,11, который практически соответствует ранее принятому значению с = 1,1. Поэтому его оставляем без изменения.

Проверяем принятую ширину (свес) поясов в сечениях, работающих с учѐтом развития пластических деформаций, исходя из их местной устойчивости:

^bef

t_f

_b_f t

t_f 2
30  1,0

w


2  2

 7 , 25

 0 ,11
^hef

t_w

 0 ,11

108

1,0

 11 ,88 ;

^bef
 7 , 25
 0 ,5

 0 ,5

 14 ,6 .

t_f
Проверяем несущую способность балки исходя из устойчивости стенки в области пластических деформаций балки в месте действия максимального момента, где

Q и τ = 0.

^w 3 ,62 ,









h

w

t

w

₂ ^A_f ₂

^Mmax

 208440

кН см

 R  h    t ^  ^ 24  108

y ef C w
 ^Aw 

 1,0  1,0  0 ,57  0 , 22   221149

кН см,

где α = 0,24 – 0,15·(τ/R_s) – 8,5·10^-3(  _w- 2,2)² = 0,24-8,5·10^-3·(3,62-2,2)² = 0,22.

Устойчивость стенки балки обеспечена.

Подобранное сечение балки проверяем на прочность. Для этого

определяем момент инерции и момент сопротивление балки

w f
I I  I

 I  2  b

 t( h

/ 2 ) ²

 99251

 2  30  2  (108

/ 2 ) ²  99251

 349920 

449171

w f

f ef
cм⁴ ,
_W₌???? ∙ 2 ₌449171 ∙ 2 ₌_8167cm₃_.

ℎ 110

Наибольшее напряжение в балке:

__^Mmax

c₁W
208440



1,1  8167

 23 , 2 кН

 cм 
c^Ry

 24 кН
 cм² .

Подобранное сечение балки удовлетворяет условию прочности. Высота сечения балки принята больше минимальной, поэтому проверку прогиба балки делать не нужно.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Изменение сечения балки по длине

Место изменения сечения принимаем на расстоянии 1/6 пролета от опоры. Сечение изменяем уменьшением ширины поясов. Разные сечения поясов соединяем сварным швом встык, электродами Э 42 без применения

физических методов контроля, то есть для растянутого пояса

^Rwy

 0 ,85

 R .

y
Определяем расчетный изгибающий момент и перерезывающую силу в

сечении

х ???? / 6  12 / 6  2 ,0 м.

1
_M_qх( ????  х) _115 ,8  2 ,0 (12  2 ,0 ) _₁₁₅₈

2 2
кН  м 115800
кН см;

Q₁  q???? / 2  x  115

,8  12

/ 2  2 ,0   463 , 2 кН.

Рисунок 4.4 Изменение сечения

а–место изменения сечения; б–проверка приведѐнных напряжений
Подбор изменѐнного сечения ведем по упругой стадии работы стали. Определяем требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение:



W
^тр^M1

1

115800


 5676
,5 см³ ;

^Rwy

0 ,85  24

I

1

1
тр __W

 h/ 2  5676

,5  110

/ 2  312207

,5 см⁴ .

Определяем требуемый момент инерции поясов

w
I  99251

см⁴ ,

тр тр

 I

I

1
f1

 I  312207

,5  99251

 212956

,5 см⁴ .

w
Требуемая площадь сечения поясов

f1



A

тр
2  I^тр

h
^f¹2

ef

2  212956



108 ²

^,5 36 ,52 см² .

Принимаем пояс b_f1 x t_f = 200×20 мм A_f1 = 40 см². Принятое сечение пояса удовлетворяет рекомендациям b_f1˃18 см и b_f1˃h/10 = 110/10 =11 см.


Определяем момент инерции и момент сопротивления уменьшенного сечения: