Расчет двутавра, изгибаемого в одной плоскости (в месте приложения сосредоточенной нагрузки) Исходные данные: Нагрузка: - Изгибающий момент Mx = 0,05 тс м = 0,05 / 0,00001 = 5000 кгс см; - Поперечная сила на одну стенку сечения Q y = 0,01 тс = 0,01 / 0,001 = 10 кгс; - Сжимающая сила, действующая на одну стенку элемента F = 0,02 тс = 0,02 / 0,001 = 20 кгс; Физические характеристики: - Модуль сдвига G = 230000 кгс/см2; - Модуль упругости E = 710000 кгс/см2; Характеристики ослабления сечения: - Шаг отверстий a = 12 см; - Диаметр отверстия d = 2 см; Коэффициенты надежности и условия работы: - Коэффициент условия работы gc = 1 ; Основные характеристики сечения: (Серия VERITUM F50 с усиленнием; F50 14110+F50 81413): - Высота сечения h = 5 см; - Ширина сечения b = 11 см; - Толщина стенки t = 0,3 см; - Толщина полки tf = 0,6 см; - Площадь A = 17,65 см2; - Погонная масса m = 4,783 кг/м; - Момент инерции Jx = 60,2 см4; - Момент инерции Jy = 261,6 см4; - Момент сопротивления нетто Wx1 = 25,4 см3; - Момент сопротивления нетто Wx2 = 25,4 см3; - Момент сопротивления нетто Wy1 = 45,8 см3; - Момент сопротивления нетто Wy2 = 45,8 см3; - Статический момент Sx = 15,06 см3; - Момент инерции при кручении Jt = 136,4 см4; Результаты расчета: 1) Расчет на прочность стенки балки Расчетные значения сопротивления алюминия и литейного алюминия на растяжение, сжатие и изгиб R Алюминий - термически не упрочняемый. Марка алюминия - АД1М. Расчетное сопротивление принимается по табл. 5 R = 250 кгс/см2 . 2) Расчетные значения сопротивления алюминия и литейного алюминия на сдвиг R s Расчетное сопротивление стали сдвигу принимается по табл. 5 Rs = 150 кгс/см2 . 3) Расчет на прочность стенки балки в местах приложения нагрузки к верхнему поясу и в опорных сечениях, не укрепленных ребрами жесткости Балка - сварная. Коэффициент: c=3,25 . Момент инерции пояса балки относительно собственной оси: Jf = b (tf3)/12=11 · (0,63)/12 = 0,198 см4 . Условная длина распределения нагрузки: lef = c (Jf/t)0,3333=3,25 · (0,198/0,3)0,3333 = 2,82968019 см . Местное напряжение: sloc = F/(t lef )=20/(0,3 · 2,82968) = 23,55979004 кгс/см2 . Проверка прочности стенки балки в местах приложения нагрузки к верхнему поясу и в опорных сечениях, не укрепленных ребрами жесткости sloc=23,55979 кгс/см2 r R gc=250 · 1=250 кгс/см2 (9,423916% от предельного значения) - условие выполнено (формула (1); прил.5 ). 4) Продолжение расчета по п. 4.12 Нормальные напряжения: sy = sloc =23,55979 кгс/см2 . Ослабления стенки отверстиями - имеются. Влиянием ослаблений на момент инерции сечения - можно пренебречь. Момент сопротивления нетто: Wxn1 = Wx1 =25,4 см3 . Момент сопротивления нетто: Wxn2 = Wx2 =25,4 см3 . Момент сопротивления нетто: Wyn1 = Wy1 =45,8 см3 . Момент сопротивления нетто: Wyn2 = Wy2 =45,8 см3 . Минимальное значение момента сопротивления нетто: Wxnmin = min(Wxn1 ; Wxn2)=min(25,4;25,4) = 25,4 см3 . Коэффициент, учитывающий ослабления стенки отверстиями Коэффициент: a = a /(a -d )=12/(12-2) = 1,2 (формула (22); п. 4.11 ). Высота стенки: h = h-tf=5-0,6 = 4,4 cм . Значение касательных напряжений с учетом ослабления стенки Среднее касательное напряжение: txy = a Qy/(t h )=1,2 · 10/(0,3 · 4,4) = 9,09090909 кгс/см2 . 5) Продолжение расчета по п. 4.12 Нормальные напряжения: sx = Mx/Wxnmin=5000/25,4 = 196,8503937 кгс/см2 . Проверка прочности стенки балки txy=9,090909 кгс/см2 r Rs gc=150 · 1=150 кгс/см2 (6,060606% от предельного значения) - условие выполнено (формула (23); п. 4.12 ). ; sx2-sx sy+sy2+3 txy2 =; 196,85042-196,8504 · 23,55979+23,559792+3 · 9,0909092 =186,85642477 кгс/см2 r R gc=250 · 1=250 кгс/см2 (74,74256991% от предельного значения) - условие выполнено . 6) Проверка выполнения условий, при которых устойчивость балок требуется проверять Условие сжатый пояс надежно связан с жестким настилом - выполняется. Устойчивость балок проверять не требуется