- •Задание №5 Задача 1
- •1.1 Усиление балки увеличением сечения по критерию краевой текучести
- •1.2 Усиление балки увеличением сечения по критерию развития пластических деформаций
- •1.3 Усиление балки одностоечным шпренгелем
- •Задача №2
- •Содержание:
- •1.1 Усиление балки увеличением сечения по критерию краевой текучести……..4
- •Литература
- •3. Пособие по проектированию усиления стальных конструкций
1.3 Усиление балки одностоечным шпренгелем
Существующие расчеты показывают, что в балках, усиленных шпренгелем угол наклона раскоса , при пролете балки 6 – 9м, составляет .
Зададимся .
Зададимся жесткостями элементов усиления:
Шпренгель - крестовые уголки 63×5 ( , );
раскосы – парные уголки 40×5 ( , ).
Составляем каноническое уравнение метода сил:
,следовательно .
Определяем коэффициенты канонического уравнения:
;
;
;
;
.
Согласно результирующей эпюре изгибающих моментов в балке, максимальный момент в пролете балки составляет , а продольная сила . Проверим данное сечение на прочность:
Прочность балки обеспечена.
По полученным усилиям подберем сечение раскосов и шпренгеля:
Материал элементов усиления – сталь С245.
1. Раскос: .
Площадь одного уголка определим по формуле:
Из сортамента выбираем уголок 40×6, ;
2. В целях унификации сечение стойки так – же принимаем из уголка 40×6.
.
Сечение: Уголок
равнополочный 40×6 Закрепление:
п о ГОСТ 8509-93
Геометрические характеристики сечения
A |
|
Площадь поперечного сечения |
8.96 |
|
см2 |
|
Iy |
|
Момент инерции относительно оси Y |
33.255 |
|
см4 |
|
Iz |
|
Момент инерции относительно оси Z |
33.255 |
|
см4 |
|
iy |
|
Радиус инерции относительно оси Y |
1.927 |
|
см |
|
iz |
|
Радиус инерции относительно оси Z |
1.927 |
|
см |
|
Iu |
|
Максимальный момент инерции |
46.301 |
|
см4 |
|
Iv |
|
Минимальный момент инерции |
20.208 |
|
см4 |
|
iu |
|
Максимальный радиус инерции |
2.273 |
|
см |
|
iv |
|
Минимальный радиус инерции |
1.502 |
|
см |
|
Длина элемента 0,89 м.
Проверено по СНиП |
Фактор |
|
Коэффициент использования |
п.5.3 |
устойчивость при сжатии в плоскости XoY (XoU) |
|
0.591 |
п.5.3 |
устойчивость при сжатии в плоскости XoZ (XoV) ) |
|
0.656 |
пп.6.15,6.16 |
предельная гибкость в плоскости XoY |
|
0.328 |
пп.6.15,6.16 |
предельная гибкость в плоскости XoZ |
|
0.32 |
Из опыта проектирования известно, что изменение площади сечения стойки на 20% практически не влияет на значение усилий, а изменение площади сечения раскосов на 20% приводит к изменению усилий в раскосах и стойке на 10%.
В нашем случае изменение площадей раскоса и стойки незначительны, перераспределением усилий можно пренебречь. Окончательно принимаем сечение раскосов и стойки из равнополочного уголка 40×6.