Проверка местной устойчивости стенки балки

Местная устойчивость стенок подкрановых балок проверяется также, как и у обычных балок. Условная гибкость стенки: . Необходимо установить поперечные ребра жесткости с шагом не более 2h_w = 2 1,464 = 2,928 (м) при . Принимаем шаг 2 м.

Ширина ребра b_h , принимаем b_h = 90 мм.

Толщина ребра: t_S , принимаем t_S = 8 мм.

Размеры ребер жесткости приняты согласно п.7.10 [1]. Необходима проверка устойчивости, т.к. (наличие местных напряжений (s_loc ) в балках с двусторонними поясными швами).

Согласно п.7.6 [1] расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости при наличии местн. напряж-я следует выполнять по ф-ле:

где , - действующие нормальные и касательные напряжения;

М и Q – средние значения соответственно момента и поперечной силы в пределах отсека;

a = 1,05 – для балок пролетом 12м;

s_cr и t_cr – критические нормальные и касательные напряжения;

у = h₀/ 2 = 1482 / 2 = 741(мм) = 74,1(см); h₀=1500-18=1482 (мм).

Необходима проверка крайнего и среднего отсеков.

Крайний отсек.

è ;

è .

I – участок:

Q = R_A = 1041,78 кН;

M = R_A*x; М(0)=0; М₁(0,536)=558,39 кН; М₂(1,268)=1320,98 кН.

II – участок:

Q = R_A – 522,5 = 519,28 (кН);

М = R_A(1,268 + x) –522,5*х = 0; М(0)=1320,98 кН; М₃(0,732)=1701,09 кН;М(1,51)=2105,09 кН.

III – участок:

Q = R_A – 522,5*2 = -3,22 (кН);

М = R_A(2,778 + х) –522,5(1,51 + х) –522,5*х = 0; М(0)=2105,09 кН; М(5,25)=2088,16 кН.

IV – участок:

Q = -R_В = -525,72 кН;

, .

- см. "проверка прочности сечений";

- табл.24, [1];

; ;

, где с₂ = 51,66 (табл.25, [1]);

, где с₁ = 30,374 (табл.23, [1]), ;

;

, где m - отношение большей стороны пластинки к меньшей;

; R_S = 0,58*23 = 13,34 (кН/см²) – расчетное сопротивление сдвигу.

где d = 146,4 см – меньшая из сторон пластинки (h_ef или а);

Средний отсек.

Построим эпюры М и Q.

è ;

è .

I – участок:

Q = R_A = 716,52 кН;

M = R_A*x; М(0)=0;М(3,758)=2692,68 кН.

II – участок:

Q = R_A – 522,5 = 194,02 (кН);

М = R_A(3,758 + x) –522,5*х = 0; М(0)=2692,68 кН; М(1,51)=2985,65 кН.

III – участок:

Q = R_A – 522,5*2 = -328,48 (кН);

М = R_A(5,268 + х) –522,5(1,51 + х) –522,5*х = 0; М(0)=2985,65 кН; М(5,25)=1261,13 кН.

IV – участок:

Q = -R_В = -850,98 кН;

Q = 194,02 кН; М_СР = ;

, .

; ;

, ; .

Q = 328,48 кН; М_СР = ;

, .

; ;

, ; .

Расчет соединения поясов подкрановой балки со стенкой.

Соединение поясов подкрановой балки со стенкой осуществляется поясными швами. Швы делают сплошными, одинаковой наименьшей допустимой толщины по всей длине балки. Швы выполняем двусторонние, автоматической сваркой в лодочку сварочной проволокой СВ-0,8А.

Определим толщину шва (соединение стенки с верхним поясом):

R_wf = 18 (кН/см²) – расчетное сопротивление угловых швов срезу по металлу шва (табл.56,[1]).

R_wz = 0,45R_un = 0,45*36=16,2 (кН/см²) – то же, по металлу границы сплавления.

k_f^min = 7 (мм) – (табл.38, [1]).

b_f = 1,1, b_z = 1,15 – кэффициенты проплавления шва (табл.34,[1]).

b_f*g_wf*R_wf = 1,1*1*18=19,8 (кН/см²).

b_z*g_wz*R_wz = 1,15*1*16,2=18,63 (кН/см²) – min

где g_wf, g_wz = 1 – коэффициенты условий работы шва.

Q_X = 1163,4 кН – по линии влияния Q_max.

- статический момент пояса балки;

I_X = 1105987,025см⁴ – момент инерции сечения балки;

l_ef = 35,52 см – длина распределения нагрузки от пояса на стенку;

F = 522,5 кН – расчетное значение вертикальной силы;

n = 2 – при двусторонних швах;

k_f , k_f , принимаем k_f = 7 мм.

Соединение стенки с нижним поясом:

Вертикальные силы не действуют на нижний пояс, поэтому F = 0, следовательно:

Принимаем: k_f , k_f , è k_f = 7 мм.

Расчет опорного ребра.

Балка опирается с помощью торцевых диафрагм. Торцы диафрагмы фрезеруются для непосредственной передачи опорного давления на оголовок колонны или опорный столик.

Размер опорных ребер торцевых диафрагм определяется из расчета на смятие:

;