Рациональный выбор профилей несущих конструкций

В технической литературе при выборе наиболее экономичных по площади профилей обычно применяется отношение момента сопротивления W к площади сечения профиля F, т.е. W/F, при этом, чем больше отношение, тем профиль более экономичен. Однако такое отношение является размерным (мм) и зависит от размеров элементов профиля, что не позволяет сопоставлять сечения и профили, имеющие разные формы и размеры.

Поэтому чаще используются соотношения, дающие возможность сопоставлять различные сечения независимо от формы и габаритов. Для определения рациональных характеристик профиля НК, работающих на изгиб, можно пользоваться следующими формулами:

при расчете на прочность:

при расчете на жесткость:

где s_пр и s_ж - рациональные характеристики профилей;

I – момент инерции сечения.

Характеристики различных профилей при работе блока на изгиб, рассчитанные по (1) и (2), приведены в таблице 1. Из анализа выражений (1) и (2) и таблицы 1 можно сделать ряд выводов:

- чем величины при s_пр и s_ж меньше, тем профиль более рационален по площади, следовательно, и по массе;

- величины s_пр и s_ж позволяют сравнивать между собой любые профили, имеющие различные формы и размеры, например круглый профиль (таблица 1) имеет s_ж = 3,6, а квадратный (с квадратным отверстием при отношении а/А=0,9) s_ж = 1,1. Беря отношение величины s_ж круглого профиля и квадратного (с квадратным отверстием), видим, что для обеспечения одной и той же жесткости круглый профиль будет иметь в 3,6/1,1=3,27 раза большую площадь сечения;

- величины s_пр и s_ж позволяют проводить анализ различных профилей для выявления определенных зависимостей.

Дата добавления: 2015-09-05