Компановка и подбор сечения составных балок. Оптимальная и минимальная высота балки. Изменение сечения по длине

В случаях, когда сечение прокатных балок не достаточо. Необходим больший момент сопротивления или момент инерции.Вес стенки = весу 2х поясов.

Hопт- оптимальная высота при мин весе

Hмин – высота при которой в пределе обеспечивается жесткость балки

Нмах – высота связанная с ЖД=5.5-1.25-0.2-0.1=3.95

Толщина стенки балки также определяется несколькими факторами и соответственно имеет несколько значений – минимальное, принимаемое из условия работы ГБ на касательные напряжения, и рациональное, принимаемое из экономических соображений.

Минимальная высота стенки ГБ определяется из условия жёсткости балки с использованием формулы, связующей момент сопротивления сечения W и момент инерции I:

где: y – расстояние от нейтральной оси сечения до крайнего волокна.

Поскольку определяется минимальное значение высоты, используется минимальное значение «y» в формуле:

h_min=2y_min=2´I_x^тр/W_n,min

где:           I_x^тр – минимальный требуемый момент инерции всего сечения ГБ;

                 W_n,min – минимальный требуемый момент сопротивления всего сечения ГБ.

Минимальный момент сопротивления сечения ГБ определяется из условия прочности изгибаемых элементов в соответствии с требованиями п.5.12 [1]:

(см⁴),

где Ry – расчётное сопротивление материала балки по пределу текучести, Ry=2350 кгс/см² ;

Минимальный момент инерции сечения ГБ определяется из условия жесткости ГБ в соответствии с требованием обеспечения допустимого относительного прогиба балки.

(см⁴).

Тогда минимальное значение высоты стенки ГБ равно:

h_min=2y_min=2´439277/10784,7=82

Минимальная толщина стенки ГБ определяется из условия её прочности при работе на срез с использованием формулы (41) [1]:

.

Здесь в качестве параметра h используется некоторое предварительное значение высоты балки, которое принимается равным (1/10)L=1050/10=105 (см).

Rs –расчётное сопротивление стали сдвигу, определяемое по табл.1* [1], Rs=0,58Ry=0,58´2350=1363 (кгс/см²);

 

Оптимальная высота стенки балки определяется исходя из соображения минимизации массы балки. Формула для определения высоты стенки ГБ при минимуме массы имеет следующий вид:

,

где к – коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки, для сварных балок k=1,15.

Исходя из того, что высота стенки ГБ должна приниматься с учётом действующего сортамента листовой стали и быть не менее h_min и близкой к h_опт, принимаем следующее значение высоты стенки ГБ: h_w=120 (см)

Определение размеров полок ГБ.

Требуемы момент инерции полки относительно нейтральной оси определяется как разность между требуемым моментом инерции всего сечения и фактич моментом инерции стенки балки.

Момент инерции стенки балки определяется как момент инерции прямоугольного сечения:

.

Толщину полки листа принимаем t_f=2см, тогда высота балки будет равна:

h=h_w+2´ t_f=120+2´2=124 (см).

Требуемый момент инерции при принятой высоте будет равен:

      

Ширину полки ГБ принимаем по действующему сортаменту листовой стали (прил.14 [3]) с учётом принятой толщины листа и назначается не менее требуемой по площади сечения полки.

b_f³A_f^тр/t=35,3 (см). Принимаем полки ГБ из стали универсальной по                 ГОСТ 82-70 шириной b_f=36 (см).

Для не окаймленного свеса при расчете в пределах упругих деформаций отношение ширины свеса сжатого пояса к толщине должно удовлетворять следующему условию:

Изменение сечения по длине на 1\6 пролета.

1) изменение толщины пояса

2) Изменение высоты стенки

3) Изменение ширины пояса

1 – сварка осложнена

2 – сложно в техн изготовлении

Q и M на 1\6 пролета Nf=Mf\hef

---

Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 384; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!