Читайте также:
|
|
Компоновка сечения, т.е. определение размеров элементов в пределах принятого типа сечения (рис. 5.2), является технико-экономической задачей: необходимо выбрать размеры элементов сечения из предлагаемого перечня (сортамента) таким образом, чтобы удовлетворялись условия прочности, жесткости, общей и местной устойчивости, конструктивные требования при минимальном весе конструкции. Из определяемых параметров сечения балки (h, hw, tw, bf и tf) наибольшее влияние на вес оказывает высота h.
Рис. 5.2. Сечение главной балки и эпюры распределения напряжений σ и τ
по сечению
В курсовой работе балку рассчитываем в упругой стадии работы, хотя при выполнении определенных условий (см. п. 4) составная сварная балка может рассчитываться с учетом пластических деформаций, при этом расчет на прочность балки переменного сечения следует выполнять только для одного сечения с наиболее неблагоприятным сочетанием усилий M и Q.
В первую очередь необходимо обеспечить прочность балки. Требуемый момент сопротивления балки, определяемый из условия прочности по нормальным напряжениям:
где Ry = 230 МПа = 23 кН/см2 при толщине проката более 20 мм;
Ry = 240 МПа = 24 кН/см2 при толщине проката t £ 20 мм.
Выполняем компоновку сечения балки таким образом, чтобы фактический момент сопротивления принятого сечения был не меньше требуемого (Wx > Wn, min), тем самым обеспечим условие прочности.
Назначаем высоту сечения балки h, которая определяется максимально допустимым прогибом балки, экономическими соображениями и строительными габаритами площадки.
Наименьшая рекомендуемая высота балки h min определяется жесткостью балки – ее предельным прогибом fu (второе предельное состояние). Условие жесткости при равномерно распределенной нагрузке по длине балки
где qn – суммарная погонная нормативная нагрузка на балку.
Минимальная высота балки
где fu = 4,5 см – предельный прогиб главной балки пролетом l = 18 м, определенный по табл. 4.1.
Оптимальная высота балки по металлоемкости
где k = 1,2 – 1,15 для сварных балок (для балок переменного по длине сечения коэффициент принимается меньше);
tw – толщина стенки балки в см, определяемая по эмпирической зависимости с округлением до стандартной толщины листового проката: tw = 7 + 3 h /1000 = 7 + 3 · 1500 / 1000 = 11,5 мм. ≈ 12 мм.
Высота разрезной балки предварительно принята h = 1,5 м (рекомендуется в пределах от 1/10 до 1/13 l, т.е. в конкретном случае от 1,8 до 1,4 м при пролете l = 18 м).
Соотношение между высотой балки и толщиной стенки оказывает большое влияние на экономичность сечения; при этом, чем относительно тоньше стенка, тем больше высота и выгоднее сечение балки. Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки приведены в табл. 5.1. Если полученное соотношение h / tw не укладывается в рекомендуемые пределы, необходимо изменить tw и вновь вычислить величину hopt.
Таблица 5.1
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 117 | Нарушение авторских прав