Исходные данные (принимаются по результатам выполнения примера 1):

- l_{m b} = 15,0 м;

- q_mb, = 159,2 кН/м;

- сечение главной балки:b_f =50 см, t_f = 2,0 см, h_w =170 см, t_w = 1,3 см;

- шаг балок настила a_fb = 130 см (крайние шаги по 0,75 м);

- поперечная сила на опоре Q_max = 1194 кН;

Изменение сечения главной балки осуществляем за счет изменения ширины поясных листов. Стыки листов выполняем прямым швом с визуальным контролем качества.

3.1 Компоновка сечения

Находим требуемую минимальную ширину пояса

b _{1 f} = b_f /2 = 500/2 = 250 мм, b _{1 f} = 180 мм, b _{1 f} = h /10 = 170 мм.

Учитывая, что верхний пояс ослаблен отверстиями, ширину сечения принимаем больше, чем требуется. Принимаем сечение пояса b _{1 f} xt_f = 300 x 20 мм. Сечение стенки не изменяется h_w =170 см, t_w = 1,3 см.

3.2 Определяем место изменения сечения

Определяем геометрические характеристики измененного сечения с учетом возможного ослабления верхнего пояса двумя отверстиями d ₀ = 19 мм.

Расстояние от центра тяжести сечения до оси, проходящей через середину высоты балки, равно

где A_{f 1} = b_{f 1} t_{f 1} – n d ₀ t_{f 1} = 30×2,0 – 2×1,9×2,0 = 52,4 см² - площадь сечения верхнего пояса;

A_{f 2} = b_{f 1} t_{f 1} = 30×2,0 = 60,0 см² - площадь сечения нижнего пояса;

A= A_{f 1+} A_{f 2+} A_w = 52,4 + 60,0 + 170×1,3 = 171,4 см² - площадь сечения балки.

Момент инерции измененного сечения балки равен

где a ₁ = 86 + 1,96 = 87,96 см – расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести верхнего пояса;

a ₂ = 86 – 1,96 = 84,04 см – расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести нижнего пояса; Минимальный момент сопротивления нетто (с учетом ослабления сечения)

где y = 87,96 + 1 = 88,96 см – расстояние от центра тяжести сечения до наиболее удаленного волокна.

Статический момент полусечения

Предельный изгибающий момент, воспринимаемый измененным сечением, определяем по формуле

M _{1 r} = W _{1 x} R_wy g _c = 15313,29*20,40*1,0 = 312391,12 кН×см = 3123,91 кН×м

где R_wy =0,85 R_y = 0,85 ×240 = 204 МПа

Находим место изменения сечения при равномерно распределенной нагрузке по формуле

x ₁ =3,38 м, x ₂ = 11,7 м.