Изменения сечения главной балки по длине

         

Так как сечение составной балки подбиралось по максимальному моменту, то в местах снижения моментов (в разрезных балках у опор) его можно уменьшить. Это дает экономию металла, но несколько увеличивает трудоемкость изготовления, поэтому экономически целесообразно в балках пролетом более 10-12м. При пролетах балок до 30 м проектируют только одно изменение сечения (относительно середины пролета). Сечение составной главной балки изменяют уменьшением ширины поясов на расстоянии x 1/6 пролета от опоры (рис.2.4). Если в этом месте передается  нагрузка от вышестоящей балки, то место изменения сечения немного смещают.

 

Рис.2.4. Изменение сечения балки по длине уменьшением ширины поясов

         

     В соответствии с п. 519* [1] развитие пластических деформаций в изменённом сечении не допускается.

     При равномерно распределённой нагрузке расчетные усилия в месте изменения сечения на расстоянии xот опор определяются

     (2.19)

    (2.20)

При другом характере нагрузки значения M₁ и Q₁ можно найти графически по соответствующим эпюрам.

Уменьшенное сечения пояса балки принимают из условия прочности прямого стыкового шва на растяжение (в нижнем поясе). Причем расчетное сопротивление стыковых швов растяжению при физическом контроле качества шва R_wy = R_y, а при отсутствиифизического контроля R_wy=0,85R_y.

Требуемый момент сопротивления измеренного сечения балки

Требуемый момент инерции

Требуемый момент инерции поясных листов

Требуемая площадь уменьшенного сечения одного пояса будет равна

Толщину пояса оставляют постоянной t_f , а ширину определяют

Уменьшенный пояс балки принимают из широкополосной универсальной стали, т.е. согласовывают  со стандартной шириной. Принятый пояс должен удовлетворят требованиям:

Проверяют прочность по максимальным растягивающим напряжениям в стыковом шве

  (2.21)

где

Пример изменения сечения составной балки смотри на стр. 147-148 [2].

 

Расстановка поперечных ребер. Проверки прочности и жесткости главной балки

 

В соответствии с п.7.10 [ 1 ] стенку балки следует укреплять поперечными ребрами жесткости при . Расстояние между ребрами жесткости не должно превышать 2h_w (допускается увеличивать указанное расстояние до 3h_w при условии, что стенка удовлетворяет проверке местной устойчивости и общая устойчивость балки обеспечена). При подборе сечения с учетом пластических деформаций поперечные ребра ставят в средней части главной балки (в пределах длины области учета пластических деформаций) под каждой балкой настила (или вспомогательной балкой в усложненной БК). При равномерной нагрузке на балку эта область определяется

 

      (2.22)

В остальных местах, шаг ребер может быть иным, но согласованным с расположением балок настила (вспомогательных балок).

Ширина, выступающей части ребра b_h(рис.2.5) должна быть:

     Для парного симметричного ребра

     Для одностороннего ребра

     Ширину округляют до 5 мм. Толщина ребра должны быть:

 

Размер t_sсогласовывается с сортаментом.

Примечание: односторонние ребра рекомендуется применять только при поэтажном сопряжении конструкций.

Для пропуска поясных швов и снижения усадочных напряжений ребра должны иметь скосы (обычно размером с = 40-60 мм по высоте и d =40 мм по ширине). Приваривают ребра к стенке сплошными двусторонними или односторонними швами минимальной толщины.

 

 

 

 

Рис. 2.5. Поперечные ребра жесткости : а - парное симметричное ; б – одностороннее.

Проверка прочности балки по максимальным нормальным напряжениям в середине пролета обычно производится сразу после компоновки основного сечения (для удобства проектирования) но формуле (2.17).

Проверка прочности опорного сечения на срез по максимальным касательным напряжениям выполняется по формуле:

   (2.26)

где: - статическим момент     уменьшенного      полусечения балки относительно нейтральной оси;

I_x.1 - момент инерции уменьшенного сечения балки (см.

пояснение к формуле (2.21) ).

В местах опирания но верхнему поясу балок настила или вспомогательных балок при отсутствии в этом месте ребер жесткости необходима проверка прочности стенки главной балки по местным напряжениям

(2.27)

где: F- расчетное значение нагрузки на балку, равное сумме двух опорных реакций от балок настила или вспомогательных балок; - в БК нормального типа;

- в БК усложненного типа;

l_ef- условная длина распределения нагрузки, определяемая, по формуле

здесь b- ширина полки балки настила (вспомогательной балки):

     t_f- толщина верхнего пояса главной балки (смотри рис.2.6).

 

Рис. 2.6. Местные напряжения в стенке главной балки

 

В дополнение к раздельным проверкам на прочность необходима проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений, при которой определяются приведенные напряжения .По длине балки эту проверку, делают в сечениях наиболее неблагоприятного сочетаний изгибающих моментов и поперечных сил (в месте изменения, сечения разрезной составной балки). Приведенные напряжения определяются на уровне поясных швов (точка В, рис.2.7).

 

Рис. 2.7. К определению приведенных напряжений

 

(2.28)

 

где коэффициент 1.15 - учитывает развитие в стенке пластических деформаций;

 

 

гдеМ* и Q* - изгибающий момент и поперечная сила в проверяемом сечении;

статический момент уменьшенного сечения ; пояса балки относительно нейтральной оси .

При действии на верхний пояс в уменьшенном сечении главной балки сосредоточенной нагрузки и отсутствии в этом месте поперечного ребра жесткости проверка прочности  по приведенным напряжениям выполняется но формуле

 

   (2.29)

 

где  – определяется по формуле (2.27);

σ_В и τ_В – определяется по выражениям, поясняющим формулу (2.28), причём M٭ и Q٭ - следует вычислять для проверяемого сечения под сосредоточенной нагрузкой по формулам (2.19) и (2.20) с подстановкой вместо xфактического расстояния от опоры до места определения σ_red.

 

Жёсткость главной балки проверяют по формуле

    (2.30)

где f/l - относительный прогиб от действия нормативных нагрузок, определяемый методами строительной механики;

 

(f/l)_u= 1/400 – предельный относительный прогиб главной балки.

Если высота главной балки принята больше минимальной, определённой по формуле (2.11), то жёсткость будет обеспечена и проверку по формуле (2.30) можно не выполнять.

 

---

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1512; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!