Определение размеров стенки

· Предполагаемая высота балки h = (1/8…1/15)L, назначается кратной 100 мм.

Принимаем h = L/10 = 15/10 = 1,5 м = 1500 мм.

· Предварительно определяемая толщина стенки (в этой формуле h принимается в мм):

.

Принимаем в соответствии с сортаментом t_w = 12 мм.

Для балок пролетом L = 12…16 м рекомендуется принимать t_w = 10…12 мм.

· Требуемый момент сопротивления сечения балки:

,

где с₁ – коэффициент, учитывающий возможность ограниченного развития пластических деформаций, предварительно принимаем с₁ = 1,1.

Величина R_y принимается для листового проката толщиной 10…20мм:

R_y = 315 МПа = 31,5 кН/см². Тогда

.

· Оптимальная высота балки – высота, при которой вес поясов будет равен весу стенки, а общий расход материала на балку – минимальным:

,

k – конструктивный коэффициент, для сварной балки переменного по длине сечения принимается k=1,10.

· Минимальная высота балки – высота, при которой обеспечивается необходимая жесткость балки при полном использовании несущей способности материала.

Если высота балки больше минимальной, то прогиб балки не будет превышать установленной табл. 19 СНиП [1] предельной величины (см. табл. 2 Прил. 3): f_u = L/225. Минимальная высота балки:

.

Соотношение нормативной и расчётной эквивалентных нагрузок можно принимать равным:

q_e,n / q_e = 1 / γ_f =1 / 1,2,

где γ_f = 1,2 – коэффициент надёжности по нагрузке для временной нагрузки. Тогда:

,

· Окончательно принимаемая высота балки: h» h_opt, h ³ h_min, при этом отступление от оптимальной высоты на 20…25% мало влияет на расход материала.

· Высота стенки балки h_w должна соответствовать ширине листов по сортаменту. Принимаем h_w = 1250 мм.

· Рекомендуемая толщина стенки:

,

В соответствии с сортаментом принимаем t_w = 12 мм.

· Рекомендуемая толщина поясных листов (полок): t_f = 2t_w = 2×12 = 24 мм.

В соответствии с сортаментом принимаем t_f = 22 мм.

· Тогда полная высота балки: h = h_w + 2 t_f = 1250 + 2×22 = 1294 мм.

Расстояние между центрами тяжести полок: h ₀ = h – t_f = 1294 – 22 = 1272 мм.

· Наименьшая толщина стенки t_w,min из условия её работы на срез:

принятая толщина превышает минимальную: t_w = 1,2 см > t_w,min = 0,71 см.

4 Используемое здесь выражение получено на основе формулы Журавского:

.

Считая, что в опорном сечении разрезной балки касательные напряжения воспринимает только стенка, получим:

, тогда .

Дата добавления: 2015-07-10