Лекция 6

СОСТАВНЫЕ СТАЛЬНЫЕ БАЛКИ

1. Компоновка и подбор сечения

Генеральные размеры составной балки – пролёт l и высота h_б.

А. Пролёт балки.

0. Примерные величины l определяются технологическими требованиями;

1. Если нет ограничений по п.1, - из экономических соображений l_opt;

2. Кратно модулю 6 м (в частных случаях 3 м).

Б. Высота балки

Определяется из 2-х значений:

Минимальная высота

(6.1)

; ;

;

. (6.2)

для главных балок.

Оптимальная высота

;

;

. (6.3)

Рис. 6.2. Зависимость массы балки от высоты ее сечения.

В формулах 6.3: с – доля момента, воспринимаемого поясами балки; ρ – плотность металла; - конструктивные коэффициенты поясов и стенки (отношение фактической площади элемента к теоретической).

k=1,2-1,15 для сварных балок;

k=1,25-1,2 для балок с фрикционными соединениями.

Таблица 6.1

Рекомендуемые соотношения

hб, м	1	1,5	2	3	4	5
tw, мм	8-10	10-12	12-14	16-18	20-22	22-24

Максимальная высота . (6.4)

0. Выбор высоты балки:

Если , то ;

Если , то ;

-согласовывается с шириной листов по сортаменту (b ≤ 2000-2200 мм или продольный стык стенки балки); - кратно 100 мм.

Таблица 6.2.

Рекомендуемые соотношения

Тип балок
Разрезная		Неразрезная		Консольная
Обычная	Подкрановая	Обычная	Подкрановая

В. Толщина стенки

. (6.5)

Принимаем

Для балок по эмпирической формуле:

(h в мм). (6.6)

Если , то . (6.7)

Г. Горизонтальные листы поясов.

0. Толщина пояса

(6.8)

0. Ширина пояса

Из условий обеспечения общей устойчивости:

(6.9)

По конструктивным требованиям:

(6.10)

В сварных балках – из условия обеспечения местной устойчивости:

(6.11)

0. Ширина свеса сжатого пояса .

Из условия обеспечения местной устойчивости :

- в сечениях, работающих упруго:

(6.12)

Д. Порядок подбора сечения составной балки

1. Сбор нагрузок.

2. Вычисление (в середине пролёта) и (на опорах).

3. С учётом развития пластических деформаций ()

.

4. Определение по (6.3), задав предварительно высоту по табл.6.2 и вычислив по (6.6) толщину стенки . Полученные и сравнить с рекомендуемыми в табл.6.1.

5. Определение по (6.2).

6. Сравнить с и принять .

7) Определение размеров горизонтальных поясов из требуемой несущей способности балки:

а) Принимаем предварительно , т.е. , или ;

б) Требуемый момент инерции всего сечения балки ;

в) Требуемый момент инерции сечения поясов

;

Определяем по приближённой формуле относительно местных осей , где ;

г) Требуемая площадь поясов ;

д) Требуемая ширина пояса .

8) Принимаем по сортаменту горячекатаного широкополосного универсального проката лист соответствующей ширины и толщины для полок.

9) Проверка прочности принятого сечения .

10) Проверка жёсткости принятого сечения

.

5

Лекция 6 МК ПГС