8. Проверка прочности балки по нормальным, касательным и приведенным напряжениям.

Проверка прочности сводится к проверке наибольших нормальных, касательных напряжений и их совместного действия. ; ;

По всей длине балки (за исключением особых сечений, в которых M и Q равны нулю ) изгибающие моменты и поперечная сила действуют совместно. Поэтому в дополнение к раздельным проверкам σ и τ необходима проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений, при которой определяются приведенные напряжения.

Проверяют переход материала в данной точке в пластичное состояние от совместного действия нормальных и касательных напряжений.

Приведенные напряжения проверяют в сечении под грузом

Если эти проверки не выполняются, то стенку балки необходимо укрепить ребром жесткости, верхний конец которого пригоняется к нагруженному поясу балки.

5. Сварные составные балки. Определение оптимальной и минимальной высоты сечения балки.

Балки составного сечения применяют в случаях, когда прокатные балки не удовлетворяют условиям прочности, жесткости, общей устойчивости, т.е. при больших пролетах и больших изгибающих моментах, а также если они экономичнее.

Составные балки применяют, как правило, сварными. Сварные балки экономичнее клепаных. Их сечение обычно состоит из трех листов:

- вертикального – стенки;

- два горизонтальных – полки.

Для экономии материала в составных балках изменяют сечения по длине в соответствии с эпюрой изгибающих моментов.

В сварных балках постоянного сечения, работа которых не отличается от работы прокатных балок, упругопластическая работа материала допускается с теми же ограничениями, что и для прокатных балок.

Задача компоновки сечений составных балок вариантна, и от ее правильного решения во многом зависит экономичность и технологичность балок. Начинать компоновку сечения надо с определения высоты балки, от которой зависят все остальные параметры балок.

5 Определение оптимальной и минимальной высоты сечения балки.

Оптимальная – это такая высота при которой расход на неё стали наименьшее. С увеличением высоты балки масса поясов уменьшается, а масса стенки увеличивается.

Наименьшая высота балки определяется её жесткостью и её предельным прогибом.

Где – предельно допустимый прогиб; – допустимый прогиб.

Упруго-пласт.

где – минимальная высота балки которая обеспечивает необходимую жесткость при полном использовании несущей способности стали.

Если высоту балки нельзя принять, то поступают следующим образом:

1. Снижая расчетное сопротивление материал.

2. Не полностью используя несущую способность стали.

Выбор высоты балки

Наиболее целесообразно принимать высоту балки к и не менее .

Высота балки принимается кратной 100 мм – 1м.

6. Определение толщины стенки, назначение размеров поясов сварных составных балок.

Толщина стенки ( ), является вторым основным параметром сечения которая сильно влияет на его экономичность

Для балок высотой 1 и 2 м рациональное значение толщины стенки определяется по формуле:

Горизонтальные листы поясов

В сварных балках пояса обычно принимают из одиночных листов.

Толщина поясных листов принимается не более двух-трех толщин стен:

Ширина горизонтальных поясов:

По конструктивным соображениям ширина пояса принимается не менее 180 мм и не менее h/10.