Новости

Подбор сечений составных балок. Определение оптимальной и минимальной высоты. Назначение толщины стенки. Определение размеров полок

Работа добавлена:






Подбор сечений составных балок. Определение оптимальной и минимальной высоты. Назначение толщины стенки. Определение размеров полок на http://mirrorref.ru

21. Подбор сечений составных балок. Определение оптимальной и минимальной высоты. Назначение толщины стенки. Определение размеров полок.

Составные балки применяются, когда не выполняется услови прочности, жёсткости и общей устойчивости или составные балки получаются экономичнее прокатных. Они могут быть сварные или на высокопрочных болтах. Балки на болтах применяются при динамических воздействиях или в случаях, где требуются развитые пояса. Применяются составные балки в общем случае, тогда, когда

см3.

1. Подбор сечения

Подбор сечения начинается с определения высоты балки. Её высота определяется исходя из трёх условий:

1. Минимальных расход материала – оптимальная высота.

2. Обеспечение жёсткости – минимальная высота.

3. Высота балки не должна превышать строительныю высоту – оптимальная высота.

Вес балки состоит из веса поясов и веса стенки:

С увеличением высоты балки масса поясов уменьшается, а масса стенки увеличивается

Так как функции массы поясов и стенки с изменением высоты балки изменяются неодинаково одна убывает, а друrая возрастает (как это видно из формулы массы балки), то должно быть наименьшее значение суммы обоих функций, т. е. должна быть высота, при которой сумманый вес поясов и стенки будет наименьщим. Такая высота называется оптимальной, так как она определяет наименьший расход материала на балку.

с - доля момента, воспринимаемого поясами балки; М - расчетный момент, действующий на балку; R - расчетное сопротивление материала балки; h – высота балки; tω - толщина стенки балки; ψп и ψс – коэф-ты учитывающие увеличение массы элементов в зависимости от типа балки; ρ – плотность металла.

Определяя минимум массы балки, берем производную от выражения массы балки по ее высоте и приравниваем ее нулю:

, откуда при

,получим

к – коэф-т учитывающий тип балки

к = 1,2-1,15 – для сварных балок

к = 1,25-1,2 – для балок на болтах

Наименьшая рекомендуемая высота баки hмин определяется жесткостью баки - ее предельным проrибом. Минимальную высоту балки можно получить их формулы прогиба.

rде рn и gn временная и постоянная нормативные наrрузки на 1 м длины балки (без коэффициента перегрузки); 1-пролет балки; EI – жесткость балки на изгиб. Подставляя в формулу прогиба

, получим

, но

и

или

1. hopt > hmim

Т.к. в области минимума функции вес балки меняется незначительно, окнчательная высота балки назначается на 10-15% меньше оптимальной или больше минимальной, когда

2. hopt < hmim для этого случая сечение балки подбирается с перерасходом материала, поэтому переходят к другой марке стали с меньшими значениями Ry. Если по заданию на проектирование нельзя менять марку стали, то высота балки назначается из стандартных листов по ширине. Ширина листа не должна превышать 2200 мм.

hω=bлист-10 мм

Толщина стенки.

Стенка балки работает на срез. Её толщин аопределяется из формулы для касательных напряжений Журавского:

,

где Q-максимальная поперечная сила; S- статнческий момент полусечения балки

относительно иейтральиой оси; 1-момент инерции сечения балки; Rc -расчетное

сопротивление материала стенки на срез.

Для балок оптимального значения, когда площадь стенки равняется площади поясов

Эта формула применяется, когда попереная сила воспринимается как стенкой так и нижними полками, когда опирание балок происходит через нижнюю полку.

При опирании разрезной сварной балки при помощи опорного ребра, приваренного к торцу балки, можно считать, что в опорном сечении балки на касательные напряжения работает только стенка, а пояса еще не включились в работу сечения балки.

Для обеспечения местной устойчивости стенки от действия нормальных напряжений:

Для балок h=(1…2) м толщину стенки определяют по формуле:

мм,

мм мм

Для балок l=(12-16)м tω=(10-12)мм

Пояса балок проектируются из одиночных листов. При рименении полок или поясов из двух или более листов, которые соединяются между собой фланговыми швами, происходит неравномерное расспределение напряжений по ширине листов.

;;мм

Из условия обеспечения общей устойчивости балки должно выполняться, что

Из конструктивных соображений

мм

Для обеспечения местной устойчивости полки должно выполняться условие

bef – консоль(свес) полки;

Ширина растянутой полки

Проектируются полки из цельных листов по ширине. После подбора сечения проверяется прочность по нормальным напряжениям.

Подбор сечений составных балок. Определение оптимальной и минимальной высоты. Назначение толщины стенки. Определение размеров полок на http://mirrorref.ru


Похожие рефераты, которые будут Вам интерестны.

1. Реферат Главные центральные моменты инерции прямоугольного, кругового, кольцевого и составных сечений

2. Реферат Определение радиуса кривизны линзы с помощью интерференционных полос равной толщины

3. Реферат Определение толщины слоя половинного ослабления ионизирующего излучения для различных материалов

4. Реферат Подбор сечений элементов металлической фермы

5. Реферат Подбор сечений стержней лёгких ферм

6. Реферат Определение основных размеров базы одноковшового экскаватора

7. Реферат Определение линейных размеров микрообъектов с помощью микроскопа

8. Реферат Расчет остаточного ресурса трубопровода по данным диагностического обследования – минимальной толщине стенки трубы с учетом коррозионно-эрозионного износа трубы

9. Реферат ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ И ПЛОТНОСТИ ТЕЛ, ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ

10. Реферат Расчеты на прочность при изгибе. Осевые моменты сопротивления. Рациональные формы поперечных сечений балок