Балки составного сечения, компановка сечения, оптимальная и минимальная высота, обеспечение местной устойчивости полок и стенки балки
В тех случаях, когда требуются конструкции, жесткость и несущая способность которых превышает возможности прокатных профилей, используют составные балки. Они могут быть сварными к клепаными, но последние применяют исключительно редко. Наибольшее применение получили балки двутаврового симметричного (рис.5.20, а), реже несимметричного (рис. 5.20, б) сечений. Такие балки состоят из трех элементов - верхнего и нижнего поясов, объединенных тонкой стенкой. Перспективными являются сечения ввиде двутавра, в качестве полок которого используют прокатные тавры (рис.5.20,<?) и холодногнутые профили
Высота балок Жесткость балки главным образом зависит от ее высоты. Наименьшую высоту балки, при которой она будет удовлетворять условиям жесткости, называют минимальной высотой. Для обеспечения прочности балка должна иметь вполне определенный момент сопротивления. Однако с одинаковыми моментами сопротивления можно сделать сколько угодно балок с разными высотами и, следовательно, с различной металлоемкостью. Дело в том, что пояса в основном воспринимают момент, а стенка - перерезывающие усилия. Большая часть момента, возникающего в сечении балки, трансформируется в Продольные усилия поясов
Очевидно, что расход металла на пояса будет меньшим при большей высоте балки, однако при этом потребуется больше металла на стен-КУ* При проектировании нужно отыскивать «золотую середину» в Этом противоречии. Высоту балки, назначенную из таких соображений, называют оптимальной. Наконец, высота балки связана с условиями перевозки и со строительной высотой конструкций, включающих эту балку. Эту высоту будем называть максимальной. Так, предельная высота, определяемая габаритом железнодорожных пере-вязок, составляет hmax = 5,5-1,25-- 0,2-0,1 - 3,75 м, где 5,5 - высота железнодорожного габарита, 1,25 -высота платформы, 0,2 - высота турникетного бруса, 0,1 - запас по высоте. С других позиций (рис. 5.21) предельная высота балки оп- ределяется строительной высотой перекрытия hs , равной разности отметок верха перекрытия и верха габарита помещения под перекрытием. Расстояние hK от верха перекрытия до нижней грани поддерживающей его балки называют конструктивной высотой перекрытия. Эти высоты определяют высоту всей конструкции перекрытия, а также предельную высоту балки hмах= hb . Определение минимальной высоты балки. Проиллюстрируем вывод формулы для hm \ n на примере однопролетной шарнирно опертой по концам балки постоянной жесткости, загруженной равномерно распределенной по всему пролету нормативной постоянной qn и временной р„ нагрузками. Максимальный прогиб (в середине пролета)
где fu - нормируемый предельный прогиб. Подобные формулы можно получить для других схем балок и схем нагрузок. Например, для двухконсольной балки
Определение оптимальной высоты балки. Исходя из условия прочности (5.1), определим высоту балки hopt при которой площадь сечения и, следовательно, расход металла будут ми- нимальными. Момент сопротивления двутаврового симметричного относительно оси X сечения (рис.5.23) определим, пренебрегая моментами инерции поясов относительно их собственных осей и отождествляя высоту стенки с высотой балки:
Оптимальную высоту балки можно определить другим способом. Полная масса 1 м длины балки равна массе поясов и стенки: де с - доля момента, воспринимаемого поясами; М - расчетный изгибающий момент; Ry расчетное сопротивление стали; hw , tw -высота балки и толщина стенки;^, конструктивные коэффициенты стенки и поясов (коэффициенты перехода от теоретических площадей к действительным); р - плотность стали.
Популярное: Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (906)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |