Главная Обратная связь

Дисциплины:






Проверка прочности, жесткости и устойчивости



Принятого сечения

 

Проверка прочности:

. (2.16)

Проверка жесткости:

. (2.17)

В соответствии с п. 5.16* [4] устойчивость балок не требуется проверять, если отношение свободной длины балки между связями, препятствующими поперечному смещению сжатого пояса балки lef к его ширине b, не превышает предельного

(2.18)

Значение предельного отношения определяются по табл. 8* [4]

, (2.19)

при выполнении условий 1<h/b<6 и b/t<35, где b и t - соответственно ширина и толщина сжатого пояса; h- высота двутавра, h0- расстояние между осями поясных листов.

Для балок с соотношением b/t<15 в (2.19) следует принимать b/t=15.

Если условие (2.18) не выполняется, делают проверку устойчивости балки по формуле:

, (2.20) ,

где = 0,95 - коэффициент условия работы балки при расчете на устойчивость (табл. 6* [4]); - коэффициент, определяемый по приложению 7* [4]; Wc - момент сопротивления сжатого пояса, для симметричного сечения Wc= Wx.

В месте опирания на вспомогательную балку балок настила необходимо проверить прочность стенки вспомогательной балки при работе ее на смятие от действия местных напряжений.

 

 

Рис. 2.3 К определению площади смятия стенки.

 

Проверка прочности стенки выполняется по формуле:

, (2.21)

где t - толщина стенки вспомогательной балки; lef - длина площадки смятия стенки, условно определяемая по формуле lef = b+2tf; где tf - расстояние от наружной грани полки вспомогательной балки до начала внутреннего закругления стенки (рис. 2.3); b- ширина полки балки настила.

Расчетное значение сосредоточенной нагрузки определяется по формуле:

, (2.22)

где - коэффициент надежности по нагрузке, который для собственного веса металлических конструкций принимается 1,05.

Если условие (2.21) не выполняется, стенку балки под сосредоточенной силой укрепляют поперечным ребром жесткости (рис. 2.3, б). В этом случае местные напряжения в стенке будут очень незначительны и необходимость в проверке (2.21) отпадает.

 

2.2.4. Пример расчета вспомогательной балки

 

Выполнить расчет вспомогательных балок пролетом 5 м, установленных с шагом 3 м с исходными данными примера п. 2.1.6.

Нормативное значение сосредоточенной силы, передаваемой балками настила на вспомогательную балку по (2.10):

Эквивалентная равномерно распределенная нормативная нагрузка по (2.11):

= 62,95/100 = 0,63 кН/см.

Расчетное значение сосредоточенной силы на вспомогательную балку по (2.22):

= 0,2483·300+0,55·1,05=74,07 кН.

Эквивалентная равномерно распределенная расчетная нагрузка:

= 74,07/100 = 0,74 кН/см.



Расчетный изгибающий момент по (2.13):

= 0,74·5002·1,02/8=23587,5 кН·см.

Максимальная перерезывающая сила по (2.14):

= 0,74·500·1,02/2 = 188,7 кН.

Требуемый момент сопротивления вспомогательной балки по (2.15):

= 23587,5/(1,1·23)=932,3 см3.

Принимаем по сортаменту [1] I 40 по ГОСТ 8239-89, с расчетными характеристиками: Wх = 953 см3, Jx = 19062 см4, h = 40 см, b = 15,5 см,

d = 0,83 см, t = 1,3 см, gвб = 57 кг/м = 0,57 кН/м.

Выполняем необходимые проверки прочности, жесткости и общей устойчивости принятого сечения.

Проверка прочности по (2.16):

кН/см2 < Ry = 23 кН/см2 - прочность балки обеспечена.

Проверка жесткости по (2.17):

- жесткость балки обеспечена.

Поскольку балки настила не просто опираются на вспомогательные балки, но и крепятся к ним (чаще всего болтами), они являются элементами, удерживающими вспомогательные балки от потери устойчивости. В этом случае потеря устойчивости вспомогательных балок может произойти только на участке между местами опирания балок настила, т.е. свободная длина балки lef=100 см.

Проверим выполнение условия обеспечения общей устойчивости по (2.18). Предельное отношение свободной длины (lef) к ширине сжатой полки (b) вычисляем по (2.19).

Проверим условие применимости:

h/b=40/15,5 = 2,58; b/t = 15,5/1,3 = 11,92;

1<2,58<6 11,92<35

Формула (2.19) для нашего случая применима. Так как принимаем в (2.19) [4].

.

Фактическое отношение lef /b = 100/15,5 = 6,45; 6.45<28,37 - общая устойчивость вспомогательной балки обеспечена.

Проверим прочность стенки вспомогательной балки в месте опирания на нее балок настила по (2.21):

в = 9,0см, tf = 1,3см, t = 0,81см, lef = 9+2·1,3 = 11,6см,

кН/см2 < Ry = 23кН/см2 - прочность стенки вспомогательной балки в местах приложения сосредоточенных сил обеспечена.

Окончательно принимаем для вспомогательных балок I 40 по ГОСТ 8239-89. Вес вспомогательной балки Gвб = 0,57·5 = 2,85 кН.

 

3. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНЫХ СОСТАВНЫХ БАЛОК

Главные балки балочных клеток проектируют составными из листовой стали по ГОСТ 19903-74*. Соединение листов осуществляется сваркой. Клепаные балки применяются в основном при тяжелой подвижной нагрузке, так как в этих условиях они значительно надежнее сварных. В обычных условиях сварные балки более экономичны.

 





sdamzavas.net - 2019 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...