Проверка двутавровой балки на прочность
На практике наиболее часто встречаются два варианта конструкций: · прокатные балки; · сварные двутавровые балки (составные). Прокатные балки применяют, как правило, для перекрытия небольших пространств конструктивными элементами. Их несущая способность ограничена номенклатурой выпускаемых прокатных профилей. В сравнении с составными балками, прокатные балки обладают рядом особенностей: · они более металлоемки; · менее трудоемки в изготовлении; · более надежны в эксплуатации; · отсутствие сварных швов в области контакта полок со стенкой существенно снижает концентрацию напряжений и возможность возникновения начальных дефектов.
5.3.1 Проверка двутавровой балки на прочность. Проверку на прочность проводят в тех точках стальных балок, где возникают наибольшие нормальные или касательные напряжения. Кроме того, рассматриваются те опасные места в конструкции балки, где одновременно действуют как нормальные, так и касательные напряжения, так как именно в этих точках может выполняться условие перехода материала в пластическое состояние. Как правило, в поперечных сечениях, где возникают максимальный изгибающий момент В поперечных сечениях балки, где изгибающий момент
где
В тех случаях, когда в сечении с максимальным изгибающим моментом действуют еще и значительные поперечные силы, применяют следующую формулу (СНиП II-23-81)
где Коэффициент Сначала вычисляют средние касательные напряжения в сечении
где
Коэффициент
где
Таблица 5.1
Для диапазона
где
В сечения, где возникает максимальная поперечная сила
Рис.35. Расчетная схема изгиба стальной двутавровой балки
Для балки произвольного сечения касательные напряжения определяются по формуле Журавского
где
Для двутавра максимальные касательные напряжения возникнут на линии горизонтальной оси симметрии, где
Для тех сечений изгибаемых балок, где приложены сосредоточенные нагрузки, а также в опорных сечениях балок необходимо выполнить расчет на срез стенки двутавра
где Для расчета на прочность балки в местах приложения нагрузки к верхнему поясу, а также в опорных сечениях балок, не укрепленных ребрами жесткости, следует выполнить проверку на прочность с учетом местных напряжений. Величина местных напряжений
Рис.36. Расчетная схема двутавровой балки на изгиб в месте приложения нагрузки
Условие прочности при проверке только по местным напряжениям
где
58.Сварные двутавровые балки. Проверка двутавровой балки на прочность .
5.3.2 Сварные двутавровые балки Расчет на прочность таких балок проводится аналогично по максимальным нормальным напряжениям
В опасных сечениях, где возникают неблагоприятные сочетания нормальных, касательных и местных напряжений (точки
В этой формуле
Касательные напряжения от поперечной силы
где
Если местные напряжения отсутствуют, тогда Если это условие не выполняется, стенку балки под сосредоточенной силой укрепляют ребрами жесткости.
5.3.3 Проверка общей устойчивости балки При изгибе высоких балок с узкими поясами может произойти боковое выпучивание сжатого пояса (рис.37). При этом балка изгибается не только в плоскости действия внешних сил, но и в плоскости min жесткости, вследствие чего происходит скручивание балки. Рис.37. Расчетная схема потери устойчивости сжатого пояса двутавровой балки при изгибе
Выпучивание происходит на участке между закреплениями верхнего пояса. Расстояния между закреплениями называются расчетной длиной балки Расчет на общую устойчивость балок двутаврого сечения выполняют с учетом коэффициента уменьшения допускаемого напряжения на сжатие
где Например, для незакрепленного в пролете пояса и сосредоточенной силы
где Общую устойчивость не требуется проверять при отношении
5.3.4 Проверка жесткости балок Этот расчет относится ко второй группе предельных состояний. Жесткость балок проверяют по формуле:
где
Обычно Например, прогиб однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой:
где При предельном прогибе и при напряжении равном расчетному сопротивлению, получается выражение для минимально возможной высоты балки:
где
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|