Классификация балок

По статической схеме различают однопролетные (разрезные),

многопролетные (неразрезные) и консольные балки ( рис. 5.1 ).

Разрезные балки проще неразрезных в изготовлении и монтаже,

нечувствительны к осадкам опор, но уступают последним по расходу

металла на 10... 12%. Неразрезные балки разумно применять при

надежных основаниях, когда нет опасности перегрузки балок вследствие резкой разницы в осадке

опор. Консольные балки

могут быть как разрезными,

так и многопролетными.

Консоли разгружают пролетные сечения балок и тем самым повышают экономические показатели последних.

По типу сечения балки

могут быть прокатными либо

составными: сварными, клепаными или болтовыми (рис.

5.2).

В строительстве наиболее часто применяют балки двутаврового сечения. Они удобны в

компоновке, технологичны и экономичны по расходу металла.

Рис. 5.2. Прокатные и составные сечения балок:

а - прокатные; б - составные сварные; с- клепаные и болтовые

Поперечное сечение балки подбирается из условия прочности:

W_X>W_ТР

где – требуемый момент сопротивления сечения второстепенной балки; – коэффициент условий работы металла, с- это коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций.

Проверка на прочность.

Проверку на общую устойчивость необходимо выполнить по формуле:

Проверка на деформативность(жесткость):

16.Составные балки и их высота. Последовательность подбора сечения сварной балки.

В тех случаях, когда требуются конструкции, жесткость и

несущая способность, которых превышает возможности прокатных профилей, используют составные балки. Они могут быть сварными и клепаными, но последние применяют исключительно редко.

Наибольшее применение получили балки двутаврового симметричного

(рис.5.20, а), реже несимметричного (рис. 5.20, б) сечений. Такие

балки состоят из трех элементов - верхнего и нижнего поясов,

объединенных тонкой стенкой.

Компоновку двутаврового составного сечения следует начинать с назначения высоты балки.

Исходя из условия минимального расхода стали:

Из условия обеспечения требуемой жёсткости:

Из двух значений выбираем максимальное и округляем кратно 100 мм

Толщина стенки из условия прочности на срез:

Толщина пояса

Ширина пояса

Проверки

Проверка на прочность по нормальным напряжениям:

Проверка на прочность по касательным напряжениям:

Проверка прочности стенки

Кроме того, проверяется прочность стенки на совместное воздействие σ и τ (расчетное сечение- условно в трети пролета).

Проверка на жесткость

Проверка местной устойчивости стенок балки

Стенки балок, для обеспечения их местной устойчивости следует укреплять поперечными ребрами, поставленными на всю высоту стенки.

Ребра жесткости нужны в том случае, если значение условной гибкости стенки при отсутствии подвижной нагрузки:

17.Общая и местная устойчивость балок. Их проверки и обеспечение. Расстановка ребер жесткости.

Общую устойчивость составных двутавровых балок, изгибаемых в

плоскости стенки, выполняют по формуле:

Проверка местной устойчивости стенок балки

Стенки балок, для обеспечения их местной устойчивости следует укреплять поперечными ребрами, поставленными на всю высоту стенки.

Ребра жесткости нужны в том случае, если значение условной гибкости стенки при отсутствии подвижной нагрузки:

Поперечные ребра жесткости ставятся в местах опирания второстепенных балок. В то же время шаг ребер не должен превышать 2*h_ef.

Проверка местной устойчивости стенки:

_{Критические нормальные напряжения}

_{Критическое касательное напряжение}

Основные поперечные ребра жесткости располагают в местах

приложения больших неподвижных сосредоточенных узлов и на

опорах в пролете, желательно с постоянным шагом по длине балки.

Расстояния между основными поперечными ребрами не должны

Превышать а = 2*h.

Ребра жесткости выполняют из листовой стали, допускается

использование для ребер одиночных уголков, приваренных к стенке пером или полкой. Последнее решение применяют при

прикреплении к ребру примыкающей балки, передающей значительную опорную реакцию.

Ребра жесткости прикрепляют к стенке непрерывными угловыми

одно- или двусторонними швами. В балках, несущих статическую

нагрузку, поперечные ребра приваривают и к поясам. При этом

торцы ребер должны иметь скосы с размером 40x40 мм или 40x60 мм для снижения концентрации сварочных напряжений и пропуска

поясных швов.