23. Работа и расчет сварных соединений со стыковыми и угловыми швами

26. Балки ибалочные клетки. Типы балок. Компоновка балочных конструкций, типы балочных клеток.

Балка – это стержневой элемент воспринимающий преимущественно поперечную нагрузку и раб на изгиб. Область применения:

1. Перекрытия и покрытия всех видов здания

2. Исп в подкрановых балках, мостах, эстокад

3. Гидротехнич сооружения

Использование балок L=15-20м

Классификация:

1. по статич схеме работы

- Разрезные ( не чувств к неравномерным осадкам опор и перепадам t, легки в монтаже),

- неразрезные(сложны в монтаже, чувствительны к осадкам опор и t. ,

- консольные

2) По типу сечения: прокатные или составн ( сварка, болты, заклепки)

Наиболее рациональны с тонкой стенкой, но она должна обеспечивать работу на срез.

Критерий эффективности

w- момент сопротивления, а – площадь сечения.

Чем > тем лучше.

3) по назначению – балки рабочих площадок, стропильные, подстропильные, подкрановые итд.

4) по мат-лу: Стальные, бистальные, из алюминиевых сплавов, сталежелезобетон.

5) По напряженному состоянию: обычные балки и балки с предварительно – напряженными затяжками.

Виды балочных клеток: Упрощенный , норм, усложненный. Сопряжение : поэтажное, в одном уровне, пониженное

Компановка эл-ов: Шаг БН = 0.6-1.6м; ВБ= 2-5м

Расстояние между БН определяется несущей способностью и жесткостью настила.

27. Прокатные балки и подбор сечения. Проверка несущей способности и прогибов.

Проканые балки с параллельными и не параллельным гранями полок. Маркировка Б, Ш,К

Подбор сечения: 1) устанавл расчетн схему ( длина, условие опирания, нагрузка)

2) определение внутренних усилий в конструкции М и Q

3) Выбор мат-ла табл 50 СниП

4) Подбор сечения Wтр>= Ммах/Ry*гамма c

5) Выбираем двутавр

6)

7) f<[f]

&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&

28.Компановка и подбор сечения составных балок. Оптимальная и минимальная высота балки. Изменение сечения по длине

В случаях, когда сечение прокатных балок не достаточо. Необходим больший момент сопротивления или момент инерции.Вес стенки = весу 2х поясов.

Hопт- оптимальная высота при мин весе

Hмин – высота при которой в пределе обеспечивается жесткость балки

Нмах – высота связанная с ЖД=5.5-1.25-0.2-0.1=3.95

Толщина стенки балки также определяется несколькими факторами и соответственно имеет несколько значений – минимальное, принимаемое из условия работы ГБ на касательные напряжения, и рациональное, принимаемое из экономических соображений.

Минимальная высота стенки ГБ определяется из условия жёсткости балки с использованием формулы, связующей момент сопротивления сечения W и момент инерции I:

где: y – расстояние от нейтральной оси сечения до крайнего волокна.

Поскольку определяется минимальное значение высоты, используется минимальное значение «y» в формуле:

h_min=2y_min=2I_x^тр/W_n,min

где: I_x^тр – минимальный требуемый момент инерции всего сечения ГБ;

W_n,min – минимальный требуемый момент сопротивления всего сечения ГБ.

Минимальный момент сопротивления сечения ГБ определяется из условия прочности изгибаемых элементов в соответствии с требованиями п.5.12 [1]:

(см⁴),

где Ry – расчётное сопротивление материала балки по пределу текучести, Ry=2350 кгс/см² ;

Минимальный момент инерции сечения ГБ определяется из условия жесткости ГБ в соответствии с требованием обеспечения допустимого относительного прогиба балки.

(см⁴).

Тогда минимальное значение высоты стенки ГБ равно:

h_min=2y_min=2439277/10784,7=82

Минимальная толщина стенки ГБ определяется из условия её прочности при работе на срез с использованием формулы (41) [1]:

.

Здесь в качестве параметра h используется некоторое предварительное значение высоты балки, которое принимается равным (1/10)L=1050/10=105 (см).

Rs –расчётное сопротивление стали сдвигу, определяемое по табл.1* [1], Rs=0,58Ry=0,582350=1363 (кгс/см²);

Оптимальная высота стенки балки определяется исходя из соображения минимизации массы балки. Формула для определения высоты стенки ГБ при минимуме массы имеет следующий вид:

,

где к – коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки, для сварных балок k=1,15.

Исходя из того, что высота стенки ГБ должна приниматься с учётом действующего сортамента листовой стали и быть не менее h_min и близкой к h_опт, принимаем следующее значение высоты стенки ГБ: h_w=120 (см)