КОМПОНОВКА И ПОДБОР СЕЧЕНИЯ СОСТАВНЫХ БАЛОК
Балки составного сечения применяют в случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют условиям прочности, жесткости, общей устойчивости, т. е. при больших пролетах и больших изгибающих моментах, а также если они экономичнее.
Составные балки применяют, как правило, сварными. Сварные балки экономичнее клепаных.
Для экономии материала в составных балках изменяют сечения по длине в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Упругопластиче-ская работа материала в таких балках допускается с теми же ограничениями, что и для прокатных балок.
Высота балки определяется экономическими соображениями, максимально допустимым прогибом балки и в ряде случаев строительной высотой конструкции перекрытия, т. е. разностью отметок верха настила и верха помещения под перекрытием. Обычно строительная высота задается технологами или архитекторами. Наибольшая высота hoпт в большинстве случаев диктуется экономическими соображениями.
Масса балки состоит из массы ее поясов, стенки и некоторых конструктивных элементов, учитываемых конструктивным коэффициентом, причем с увеличением высоты балки масса поясов уменьшается, а масса стенки увеличивается
Полная масса 1 м длины балки равна массе поясов и стенки
где с — доля момента, воспринимаемого поясами балки; М — расчетный момент, действующий на балку; R — расчетное сопротивление материала балки; h — высота балки; tст — толщина стенки балки; ψп — конструктивный коэффициент поясов (коэффициент перехода от теоретической площади пояса к действительной); ψст — конструктивный коэффициент стенки;ρ — плотность металла.
|
|
Наименьшая рекомендуемая высота балкиhmin определяется жесткостью балки - ее предельным прогибом (второе предельное состояние).
Минимальную высоту балки можно получить из формулы прогиба. Для равномерно распределенной по длине балки нагрузки
Где ρн и gн— временная (с учетом в необходимых случаях динамического коэффициента) и постоянная нормативные нагрузки на единицу длины балки (без коэффициента перегрузки); l— пролет балки; ЕI — жесткость балки на изгиб.
Для определения наименьшей толщины стенки из условия ее работы на касательные напряжения можно воспользоваться формулой Н. Г. Журавског ,
где Q — максимальная поперечная сила; S — статический момент полусечения балки относительно нейтральной оси; I — момент инерции сечения балки; tст — толщина стенки; Rср— расчетное сопротивление материала стенки на срез.
В балке оптимального сечения с площадью поясов, равной площади стенки, плечо внутренней пары составит I/S≈0,85 h.
Толщина стенки должна быть согласована с имеющимися толщинами проката листовой стали. Обычно минимальную толщину стенки принимают не менее 8 мм (очень редко 6 мм) и назначают при толщине до 12 мм кратной 1 мм, а более 12 мм кратной 2 мм. Ширину горизонтальных листов обычно принимают равной 1/2 — 1/5 высоты балки из условия обеспечения ее общей устойчивости.
|
|
По конструктивным соображениям ширину пояса не следует принимать меньше 180 мм или h/10.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 755; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!