Для определения высоты главной балки вычисляется требуемый момент сопротивления.
Wтр =M/Ry =2 785 799/24,5=113 706.08 см 3
Минимальная высота балки, определенная из условия обеспечения требуемой жесткости :
h min =5L * R y *no*Mнmax / 24*E*Mmax, n0= 300 и R y = 24.5 кН / см 2
h min =5*2100*24.5*300*23 274.90/24*2,06*10 000*27858.0=.
=1 796 240 407 500/13772995200=130.41см,.
h opt = 1.15 * W тр / t w =1,15*113 706.08/1,4=1.15*81 218.628=1.15*284.99=327.74 см Принимаем толщину стенки балки 14 мм. Оптимальная высота балки, обеспечивающая ее минимальный вес :
При этом высота балки не может быть больше необходимого ограничения габарита :
h стр = H-(t н+ h б.н.) =270.
Принимаем h =270 см.
Принятая толщина стенки проверяется на срез.
t w K*Q / (h w * R s* c) =1.2*3623.75/(270*14.21)=1.1 см, условие выполнено.
R s расчетное сопротивление материала стенки на сдвиг, R s= 0,58*Rу Определяем условную гибкость стенки :
w = h w / t w* R y / E =270/1,4 * 24.5/20 600=6.0 6.1, условие выполнено Требуемая площадь сечения пояса :
A f тр =Wтр/h-tw *h /6=113 706.08/270−1,4*270/6=358.1 см2
Обычно ширина пояса принимается равной (1/3 — 1/5) * h. Принимаем b f = 94 см (b f 180 мм), толщина пояса tf =Af/bf= 4.0 см., учитывая, что t f 3 t w 4.04,2 (условие выполнено).
Значит h w = h — 2 * t f =270−2*4.0 =262.0 см Для обеспечения устойчивости сжатого свеса пояса необходимо, чтобы соблюдалось условие:
bf /t f E / R y
- 94/420 600/24.5
- 23.629 — устойчивость сжатого свеса пояса обеспечена