Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Генеральные размеры, компоновка и подбор рационального сечения составных балок, проверка прочности основных сечений.






Расчётная схема главной балки устанавливается в соответствии с выбранным типом (вариантом) балочной клетки.

Главная балка воспринимает нагрузку от собственного веса, балок настила (при нормальном типе балочной клетки) или вспомогательных балок (при усложнённом типе балочной клетки), стального настила и полезной нагрузки на настил. При распределении сосредоточенных сил на балку (более 5) их заменяют равномерно распределённой нагрузкой, эквивалентной по интенсивности сосредоточенным грузам.

Расчётная схема главной балки, эпюры изгибающих моментов и поперечных сил показаны на рис .(изобразить самостоятельно)

Сечение составной балки (рис.6) обычно состоит из трёх листов: стенка и двух поясов. Проектирование включает два этапа: на первом компонуют и подбирают сечение, на втором – проверяют прочность и устойчивость балки в целом и её элементов, а также проверяют по прогибу. Компоновку составного сечения начинают с установления высоты балки.

Оптимальная высота балки при минимальных затратах металла: ,

где k – коэффициент, принимаемый для сварных балок 1.2¸ 1.15 [1];

tw – толщина стенки, мм, назначаемая по эмпирической формуле: tw=7+3h/1000 (мм.)

где h – предполагаемая высота балки, h»(1/8-1/15)L

L – пролёт главной балки, м;

W =Mmax/c1Rygc;

Из условия обеспечения жесткости высота балки должна быть не менее

Максимальная высота балки ограничивается заданными габаритами помещения и определяется по формуле (рис. 7): hmax=hп.в.-(td+c1+c2),

где hп.в – полная высота балочной клетки или разность отметок пола площадки и верха габарита помещения под площадкой;

td – толщина настила;

с1 – величина зазора между верхом главной балки и низом настила;

с2 – величина зазора между отметкой низа главной балки и отметкой верха габарита помещения.

Величина с1 зависит от типа сопряжения балок. Так, при сопряжении главных балок и балок настила в одном уровне с1=0, а при этажном величина с1 равна высоте балки настила для нормального типа балочной клетки.

Величина с2 должна быть не менее прогиба главной балки с2³ L/n0. Обычно принимают с2=50мм.

Окончательно назначаемая высота балки должна быть близкой к hopt, не меньше hmin и не выше hmax.

 
 

После установления высоты балки определяют минимальную толщину стенки из условия работы её на срез и сравнивают с ранее назначенной

, где k=1.5 – при работе на срез без учёта поясов и k=1.2 – с учётом работы поясов. Приближённо hw=h-(2…5см).

Рис.12.2. Сечение составной главной балки Рис.12.3. Поэтажное сопряжение балок.

Назначая окончательно толщину стенки, необходимо учитывать, что местная устойчивость стенки без дополнительного укрепления её продольными рёбрами обеспечивается, если соблюдается условие

.

Обычно минимальную толщину стенки принимают не менее 8 мм (очень редко 6 мм) и назначают при толщине до 12 мм кратной 1мм, а более 12 мм кратной 2 мм.

Сечение поясов балок подбирают по максимальному расчётному изгибающему моменту и требуемой площади полок. Требуемую площадь полки находят по следующей приближённой формуле, не учитывающей момент инерции пояса относительно собственной оси:

,

где Jf=J-Jw – момент инерции поясов относительно центра тяжести сечения;

J=Whw/2 – момент инерции балки;

Jw=twhw3/12 – момент инерции стенки балки;

h0 – расстояние между центрами тяжести полок (h0=h-tf).

Чтобы добиться общей устойчивости балки, ширина поясов должна быть в пределах 0.5-0.2 высоты балки, но не менее 180 мм (для удобства сваркой автоматом). Толщину полки назначают в пределах 16…40 мм, но не более трех толщин стенки (tf/tw£ 3). Из условия обеспечения устойчивости отношение свободного свеса полки вef к её толщине tf не должно превышать значений, вычисляемых по формулам

Для стенки с пределом текучести sy£ 380МПа наибольшие отношения вef/tf составляют примерно 12-15. Для растянутых поясов балок отношение вef/tf принимают не более 30 из условия равномерного распределения напряжений по ширине пояса.

Назначив сечения стенки и полок, вычисляют фактическое значение W и проверяют нормальные напряжения

или При удачном подборе сечения разница между s и Ry должна быть не больше 5%, при этом перенапряжение не допускается. Максимальные касательные напряжения по нейтральной оси сечения у опоры балки не должны быть выше Rs металла стенки






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.