Визначаємо необхідний момент опору перерізу балки з урахуванням розвитку в ній пластичних деформацій при роботі на вигин Wтр, см 3. по формулі
де Rу - розрахунковий опір матеріалу зварної балки, кН / см 2;
Rу = 21,50 кН / см 2
Максимальний нормативний згинальний момент М н max. кН × см, береться з епюри.
Головним завданням при підборі перетину зварної балки є встановлення її висоти h, так як висота є головним розміром перетину.
Визначаємо найменшу висоту перетину балки hmin. см, з умови жорсткості, по формулі
де l - довжина балки, см;
[F / l] - допустимий відносний прогин балки.
У практичних розрахунках ставлення М н max / М р max приймається рівним
Визначаємо оптимальну висоту стінки балки hопт. см, з умови
економічної витрати металу, по формулі
де Sст - товщина стінки, яка зростає зі збільшенням висоти
перетину балки, і що визначається за емпіричною формулою,
де h - орієнтовна висота балки, м.
де l - проліт балки, м.
За ГОСТ 82-70 товщину стінки приймаємо рівною 14 мм.
Остаточну висоту стінки балки приймаємо рівною 500 мм, керуючись даними ГОСТ 82-70.
Визначаємо необхідну площу перерізу одного поясного листа Ап. см 2. по формулі
Висловивши площа перетину пояса Ап. см 2. через ширину пояса і товщину пояса, отримаємо формулу
де bп - ширина пояса, см;
Sп - товщина пояса, см.
Ширину поясного листа приймаємо в межах, bп. см
За технологічними умовами ця ширина повинна бути не менше 200 мм. Приймаємо 30 см. Тоді товщина поясного листа Sп. см, визначається за формулою
Sп призначається в межах 8 - 40 мм, але не менше, ніж Sст з градацією по ГОСТ 82-70.Толщіну поясного листа приймаємо рівною 30 мм.
Значення Sп і bп уточнюємо по ГОСТ 82-70 і визначаємо дійсне
значення перетину поясного листа А д п. см 2. по формулі
Ставлення b д п / S д п повинно бути менше або дорівнює 20.
1.5 Перевірка міцності і жорсткості скомпонованого перетину балки
За призначеним розмірами визначаємо геометричні характеристики перерізу.
Визначаємо момент інерції перерізу балки відносно осі х Ix. см 4. за формулою
Визначаємо дійсне значення моменту опору перерізу балки Wд. см 3. по формулі
де h - висота балки, см.