2.3 Подбор поперечного сечения неразрезной балки

G_adm = 160 МПА;

Выполним условие прочности при изгибе:

Определим требуемый момент сопротивления сечения:

1) Подберем размеры поперечного сечения неразрезной балки выполненной из двутавра.

По сортаменту

ГОСТ 8239-89 подбираем прокатный двутавр № 20а

где: А = 28,9 cm²;

J_x = 2030 cm⁴;

W_x = 203.0 cm³;

Определим максимальное напряжение, возникающее в поперечном сечении неразрезной балки выполненной из двутавра.

Так как перенапряжение составило менее 5%, то оставляем двутавр № 20а.

2) Подбираем размеры поперечного сечения неразрезной балки выполненной из двух швеллеров.

Для каждого из швеллеров момент сопротивления должен быть не менее:

По сортаменту

ГОСТ 8239-89 определяем номер швеллера: №16а

где: А = 19,5 cm²;

J_x = 823 cm⁴;

W_x = 103 cm³;

Определим максимальное напряжение, возникающее в поперечном сечении неразрезной балки в виде двух швеллеров.

3) Подберем размеры поперечного сечения неразрезной балки выполненной в виде прямоугольника, при h = 2b.

Определим размеры поперечного сечения неразрезной балки в виде прямоугольника:

Принимаем размеры поперечного сечения неразрезной балки в виде прямоугольника:

h = 14cm; b = 7cm.

Определим максимальное нормальное напряжение, возникающее в поперечном сечении неразрезной балки в виде прямоугольника.

4) Подберем размеры поперечного сечения неразрезной балки выполненной в виде круга.

Определим размеры поперечного сечения неразрезной балки в виде круга: Найдём диаметр круга.

Принимаем размеры поперечного сечения балки в виде круга: d = 13cm.

Определяем максимальное напряжение возникающее в поперечном сечении неразрезной балки выполненной в виде круга:

5) Определяем размеры поперечного сечения неразрезной балки выполненной в виде кольца, при

Определим размеры поперечного сечения неразрезной балки в виде кольца.

Принимаем размеры поперечного сечения неразрезной балки в виде кольца:

D = 15cm,

d=12 cm

Определяем максимальное напряжение возникающее в поперечном сечении неразрезной балки выполненной в виде кольца:

Так как перенапряжение составило менее 5%, то оставляем данные размеры (D = 15cm, d=12 cm ) кольца.

2.4 Сравнение материалоемкости различных поперечных сечений неразрезной балки

Где (K_i) - коэффициент материалоемкости

Сечение	A, cm2	Ki
Двутавр № 20а	28.9	1
Два швеллера № 16а	39.9	1.35
Прямоугольник (h = 14cm; b = 7cm)	98	3.39
Круг (d = 13cm)	132.7	4.59
Кольцо (D = 15cm, d=12 cm)	63.62	2.2

Наиболее выгодным поперечным сечением неразрезной балки судя по таблице сравнения материалоемкости является двутавр № 20а.

Лабораторная работа № 3

Тема «РАСЧЁТ ПЛОСКОЙ ФЕРМЫ»

Цель работы: Произвести подготовку исходных данных и расчёт плоской фермы, методом конечных элементов, на программном комплексе sсad office.

Приборы и материалы:

– персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ);

– программа SCAD Office;

– инструкция по эксплуатации программы SCAD Office на ПЭВМ.

Ход работы: