Инженерные конструкции стр.31

Чем тоньше стенка, тем экономичней балка. Это объясняется тем, что изгибающий момент на 85 % воспринимается работой полок и лишь на 15 %— стенкой. Поперечная же сила, возникающая в балке, почти полностью воспринимается работой стенки.

Минимально необходимую толщину стенки балки из условия наибольших касательных напряжений в сечении с максимальной поперечной силой определяют по формуле

^ м, =ЗС1/2порЛ5. (2.30)

После этого назначают высоту стенки балки пш и толщину стенки /да, учитывая, что толщина полок ориентировочно будет равна 2/ш.

Минимально необходимая площадь сечения одного пояса балки исходя из необходимости восприятия расчетного изгибающего момента определяется по формуле

А/ = ЗМ/4Я„уЛ • (2.31)

Ширина пояса:

Ь{=А1/и (2.32)

При этом следует учитывать конструктивные требования по удобству закрепления балки (6/^180 мм), по обеспечению общей устойчивости балки

^>(1/3...1/5)Л, (2.33)

а также требования по обеспечению

Рис. 2.14. Определение грузовых площадей основных элементов балочной клетки и колонны

Инженерные конструкцииИнженерные конструкции

^<30^л/2Ю//?и. (2.35)

После определения всех параметров сечения сварной балки определяют фактические величины момента инерции сечения, момента сопротивления сечения № и статического момента сечения 5 соответственно по формулам:

местной устойчивости выступающей части пояса для стали с расчетным сопротивлением по пределу текучести #„ = 210 МПа

А/О0*/, (2.34)

для низколегированных сталей других марок:

а затем производят проверку прочности и жесткости принятого сечения по формулам (2.5), (2.6), (2.7) и (2.8).

Статический расчет перфорированных балок (рис. 2.16) производится по аналогии с расчетом безраскосных ферм. В расчетных сечениях возникают изгибающие моменты М не только от

Инженерные конструкции

Рис. 2.16. К определению сечения балки с перфорированной стенкой

Инженерные конструкции

Рис. 2.17. Формы потери устойчивости балок

і

внешних нагрузок, но и местные изгибающие моменты от действия поперечной силы С?. Для балки, симметричной относительно оси изгиба х — х, производится проверка нормальных напряжений в двух характерных точках / и 2 соответственно по формулам:

(МЛ,//,) + (0іа/2Ш,,,„„)<ЩхЪ\ (2.39)

(ЛМ,//,) + ((?,о/2 Г, ттК/?„,,7,/7и.

(2.40)

а также касательных напряжений по формуле

<525//а/і2</?,7о (2.41)

где М — изгибающий момент в сечении балки; С}\ = С}/2 — поперечная сила, воспринимаемая одним тавровым сечением; (5 — поперечная сила в сечении балки; ф2 — поперечная сила в сечении балки на расстоянии (с+ 5 — 0,5а) от опоры; №,.тах и І^і тіп—наибольший и наименьший моменты сопротивления таврового сечения; 1Х — момент инерции сечения балки с отверстием.

Под действием внешней нагрузки металлическая балка может потерять общую устойчивость (рис. 2.17, а) или местную устойчивость стенки или полки (рис. 2.17, б, в). При потере общей устойчивости появляются изгиб в вертикальной и горизонтальной плоскостях и кручение вокруг продольной оси. Потеря общей устойчивости не возникает, если сжатый пояс балки развязан железобетонными плитами или профилированным настилом, выполняющими функцию перекрытия. При отсутствии указанных конструкций производится расчет на общую потерю устойчивости балки, изгибаемой в плоскости ее стенки: ■ ' |я э ' ^


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒