18. Изменение сечения составной балки

Сечение балки подбирается по максимальному изгибающему моменту.

Близко к опорам изгибающий момент уменьшается и балка работает с недонапряжением, поэтому балка запроектирована с перерасходом материала.

Для уменьшения расхода материала производят уменьшение сечения балки по длине. Уменьшается сечение для балок длиной 10 и более метров.

Рекомендуется уменьшать сечение на расстоянии Х от опоры.

Х=1/6 *l от пролета.

Рекомендуется уменьшать сечение 3 способами.

*1 Уменьшение высоты балки . рисунок 1

Однако этот способ не рационален так как в том месте, где уменьшаем высоту необходимо уменьшить толщину стенки.

*2 уменьшение толщины полки рисунок 2

*3самый выгодный-уменьшение ширины полки рисунок 3

При уменьшении сечения балки должны определить ширину измененной части полки bf1-остальные размеры остаются. Для этого вычисляем изгибающий момент.

М1(х)=[q*x*(l-x)]/2

Wтребуемое =гамма n* M1(x)/Rwy 𝛄c

Rwy –расчетное сопротивление сварочного шва на растяжение.

Для автоматической и полуавтоматической сварки Rwy= Ry

Для ручной сварки 0,85 Ry= Rwy

Определяем площадь полки

bf1=А1f/tf

1. Bf1

2. Bf1

3. Bf1

Далее проверяется прочность измененной части балки по тем же формулам что для обычной первоначальной балки, но с подстановкой вместо bf, bf1

тр

τ Х1=

19.Проверка прочности, общей устойчивости и жесткости составных балок.

Поскольку изгибающий момент и наибольшая поперечная сила не совпадают по сечению, то проверка прочности по нормальным и касательным напряжениям производится раздельно, т е в разных сечениях.

По нормальным напряжениям в середине балки, а по касательным нагрузкам- у опор.

Нормаьная δ=

Касательная τ=

Sf1-статический момент полусечения балки, вычисляется:

Sx1=

В сечении, где производится уменьшение прочности балки проверяется по приведенным напряжениям

δпр=

δ1 τ1 Изгибающий момент момент и поперечная сила вычисленные по длине балки в сечении , где оно уменьшается, а по высоте балки на уровне поясных швов.

Sf1-статический момент полки относительно нейтральной оси. Рисунок 2

Если через верхнюю полку передаются сосредоточенные силы , в стенке балки возникают местные напряжения δ loc

В этом случае стенка балки проверяетя на прочность от действия местных напряжений по формуле δ loc=

F-величина сосредоточенной силы или опорные реакции двух балок настила.

Если меняются местные напряжения, то проверка прочности по приведенным напряжениям производится δ пр=

Если прочность от действия местных напряжений не обеспечена, то стенка в местах передачи сосредоточенных сил укрепляется поперечными ребрами жесткости.

Проверка общей устойчивости производится аналогично как и для прокатных балок.

При наличии сосредоточенных сил общая устойчивость балки обеспечена если отношение расчетной длины балки к ширине полки СНиПа

Проверка жесткости состоит в определении относительного прогиба f/l

И сравнении его с допустимыми по нормам.

Если высота балки принята больше или равной минимальной , то жесткость обеспечена и проверка не требуется.

Если общая устойчивость балки не обеспечена, то или уменьшаем расстояние между балками настила или увеличиваем ширину полки.