Определение усилий и подбор сечения для балки настила


В однопролетной разрезной балке (рис. 4) действуют внутренние усилия:

Рис.4 Расчетная схема балки настила

 

Нормативный изгибающий момент

M н = qнбн l 2/ 8 (5.3)

Расчетный изгибающий момент

M = qбн l 2/ 8 (5.4)

Поперечная сила

Q = qбн l / 2 (5.5)

Балки настила могут работать упруго или при ограниченном развитии пластических деформаций. Учет пластической работы материала допускается в балках сплошного сечения, несущих статическую нагрузку, у которых величина касательных напряжений в расчетном сечении t £ 0.9 Rs. При этом предполагается, что пластические деформации локализуются в узкой зоне около наиболее нагруженного сечения в середине однопролетной балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой.

Балки настила, несущие динамическую нагрузку, и вспомогательные балки работают упруго. Их предельное состояние наступает при достижении максимальными по величине нормальными или касательными напряжениями значений Ry или Rs соответственно. При этом нормальные напряжения определяют в крайних волокнах сечения с максимальным изгибающим моментом, а касательные - по нейтральной оси опорного сечения.

Номер прокатного профиля балки можно определить по прочности (из условия равенства величины максимальных нормальных напряжений расчетному сопротивлению стали растяжению, сжатию) или по жесткости (из условия равенства фактического прогиба величине предельно допустимого прогиба).

Необязательные рекомендации, или советы бывалого:

Поскольку основной единицей измерения, лежащей в основе сортаментов листового и профильного проката, является сантиметр, для удобства вычислений при выполнении конструктивных расчетов следует перейти от размерности м, кН м, в которой ранее были определены l, M иMн, к размерности см, кН см, для чего величины пролета и моментов нужно умножить на 100, Ry, определенное по таблице 51 [1] в МПа разделить на 10, модуль продольных деформаций принять равным E = 20600 кН/см 2 .

Требуемый момент сопротивления поперечного сечения балки, определенный по прочности, равен:

при упругой работе

W req= M / Ry g c (5.6)

при ограниченном развитии пластических деформаций

W req = М/С1Rygc (5.7)

гдеRy - расчетное сопротивление стали при растяжении, сжатии, изгибе, определенное по пределу текучести, предварительно его следует принять по таблице 51 [1] для толщины проката 10 ÷ 20 мм;

С1 - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения площадей полки Аf и стенки Аw сечения балки, при подборе сечения можно предварительно принять С1 = 1.12.

g c - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице [1].

Требуемый из условия обеспечения необходимого уровня жесткости момент инерции поперечного сечения балки равен:

J req = 5 / 48 M н l n0 / E (5.8)

где n0 – величина, обратная предельному относительному прогибу; для балок настила, открытых для обзора и при высоте помещения под настилом более 6 м. согласно разделу 10 СНиП 2.01.07-85:

при l = 3 мn0 = 150

при l = 6 м n0 = 200

при l = 24 м n0 = 250

Для промежуточных значений l величину n0 следует определять линейной интерполяцией. По сортаменту ( табл. 1 прил. 2) выбирают меньший номер двутавра, одновременно удовлетворяющий условиям:

W ³ WreqиJ ³J req

Для выбранного прокатного профиля по сортаменту определяют необходимые характеристики:

h- высоту профиля, см;

bf - ширину полки, см;

tf- толщину полки, см;

tw- толщину стенки, см;

А- площадь поперечного сечения, см2;

Jx- момент инерции сечения, определенный относительно оси, перпендикулярной плоскости стенки, см4;

Wx - момент сопротивления сечения, определенный относительно оси, перпендикулярной плоскости стенки, см3;

Sx - статический момент полусечения, определенный относительно нейтральной оси, перпендикулярной плоскости стенки, см3;

g с.в- вес погонного метра профиля, кН/п.м., равный линейной плотности в кг/м.п., деленной на 100.




Дата добавления: 2020-02-05; просмотров: 554;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.013 сек.