Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Изменение сечения балки по длине
Сечение балки изменяют в целях экономии металла. В сварных балках конструктивно наиболее просто решается изменение ширины пояса (рисунки 8 а, б). В однопролетных разрезных балкахордината места изменения сечения, обеспечивающая наибольшую экономию металла, может быть определена по формуле: (6.49) где c = s / Rwy (6.50) Rwy - расчетное сопротивление стыкового сварного соединения растяжению по пределу текучести, выполненного полуавтоматической или ручной сваркой. (см. таблицу 3 [1]).
Рис. 8. Место изменения сечения главной балки. Значение Rwy принимают в зависимости от того, какие методы контроля качества шва должны быть использованы при изготовлении конструкций: - при использовании физических методов контроля качества шва Rwy = Ry ; - при обычных методах контроля Rwy = 0.85 Ry. Обычно в однопролетных балках, в зависимости от соотношения s, Ry и Rwy место изменения сечения принимается на расстоянии (1/6 ÷ 1/7.5)L от опоры. Окончательно ордината места изменения сечения уточняется исходя из расположения балок (настила или вспомогательных) и округления размеров. Изгибающий момент, действующий в месте изменения сечения: (6.51) Поперечная сила: (6.52) где x – фактическое расстояние от опоры до места изменения сечения. q = qвр + qпост + 1, 05 gсвгб (6.53)
Для двухконсольных балок место изменения сечения выбирают таким образом, чтобы максимальный изгибающий момент, действующий в этом месте, был равен максимальному моменту на опоре (см. рисунок 7 б). Ординату места изменения сечения можно найти из решения квадратного уравнения: R'x–(qпост+1.05 gсвгб )(Lк+ x)2/2–qвр x 2/2 = - Mк1(6.54) где R' = (qпост +1.05 gсвгб )(Lпр /2 + Lк ) + qвр Lпр /2 (6.55) в этом случае M' = Mк1Q' = 2Qпр1 x/Lпр (6.56) Требуемый момент сопротивления измененного сечения: W'req = M'/Rwy (6.57) Требуемая площадь пояса в измененном сечении: ? (6.58) Ширина пояса в измененном сечении: b ' f = A'f.req / tf (6.59) но при соблюдении условий: ; ; b'f ³ 180 мм Окончательно ширину b'f назначают в соответствии с сортаментом (табл. 3 приложения 2). Для измененного сечения балки вычисляют: площадь A' = tw hw + 2 b'f tf (6.60) момент инерции (6.61) момент сопротивления W'x = 2 J'x /(hω +2tf) (6.62)
статический момент пояса относительно нейтральной оси (6.63) статический момент половины сечения относительно нейтральной оси (6.64) Проверка прочности балки в измененном сечении В месте изменения сечения балки необходимо проверить наибольшие нормальные и приведенные напряжения. Наибольшие нормальные напряжения: (6.65) Приведенные напряжения определяют на уровне стыка пояса и стенки от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений (рис. 8): (6.66) где (6.67) (6.68) s1ос - местные напряжения смятия учитывают в том случае, если сосредоточенная сила (опорная реакция балки настила или вспомогательной балки) приложена в месте стыка пояса сверху (рис. 9) (6.69) где F – опорная реакция балки настила или вспомогательной балки; z = b1 + 2 tf – условная длина распределения местных напряжений b1 - длина участка приложения местной нагрузки Коэффициент 1.15 в формуле (6.66) учитывает возможность развития в стенке пластических деформаций.
Рис. 9. Эпюры нормальных и касательных напряжений на уровне поясных швов В том случае, если местные напряжения отсутствуют, формула (6.66) упрощается: (6.70) Проверка касательных напряжений в опорном сечении Максимальные касательные напряжения в опорном сечении (6.71) где Qmax - максимальная величина поперечной силы, для однопролетной балки Qmax = Q1, для двухконсольной балки Qmax = Qпр1.
Проверка общей устойчивости Общая устойчивость балки считается обеспеченной при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на верхний пояс балки и надежно с ним связанный, а также, если соблюдается условие: (6.72) где lef - расчетная длина балки, равная расстоянию между точками закрепления верхнего пояса балки (шаг балок настила или вспомогательных балок) Если общая устойчивость конструктивно не обеспечена и проверка по формуле (3.75) дает неудовлетворительный результат, общую устойчивость балки необходимо проверить по формуле: (6.73) где jв - коэффициент уменьшения несущей способности балки вследствие возможной потери общей устойчивости, определяется согласно указаний Приложения 7 [1]; Wс - момент сопротивления крайнего волокна сжатого пояса. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-09; Просмотров: 651; Нарушение авторского права страницы