3. Расчет по деформациям

Относительный прогиб элемента.

Предельно допустимый относительно прогиб элемента (таб. 40 стр 16 справочника).

Балки и балочные клетки.

*рис двут*

Балочные клетки. Система несущих балок, образующих конструкцию перекрытий, покрытий и рабочих площадок, проезжей части мостов и других конструкций называется балочной клеткой. Балочные клетки могут быть трех типов. А – упрощенные, Б – нормальные, В – усложненные.

А.*рис план*

Главные балки – это балки, нагрузка с которых передается на вертикальные опоры.

Б. *Рис план2*

Второстепенные балки воспринимают нагрузку, передаваемую настилом, и передают ее на главные балки

В. *рис план3*

Балки настила воспринимают нагрузку, передаваемую настилом и передают ее на вспомогательные балки.

Узлы сопряжения балок. (Васильев, стр. 180-183)

1. Поэтажное сопряжение

*рис сопр*

- Практические задания –

Балки с перфорированной стенкой.

Прокатные балки с развитым сечением.

А) *рис балА* Образуется в результате разреза стенки по линии а-б (рис. А). Затем стенки раздвигаются и свариваются (рис. Б)

При одинаковой площади сечения в развитой балке момент сопротивления и момент инерции значительно больше, чем в обычной прокатной балке.

Балки данного типа нашли широкое применение лишь после разработки технологии, которая смогла помочь избежать выгиба стенки балки, помещая ее в специальный кондуктор.

Сварные составные балки.y*

*рис. Сосбал*

2 этапа проектирования сварных составных балок:

1. Подбор и компоновка сечения

2. Проверка прочности и устойчивости балки в целом, устойчивости ее элементов и проверка относительно прогиба.

Первый этап.

1. Пролет балки l назначается с учетом архитектурных, конструктивных, технологических, производственных и экономических требований.

2. Высота балки h назначается: А) из условия обеспечения жесткости

f/lef=1/n0	1/1000	1/750	1/600	1/500	1/400	1/250	1/200
hmin=lef	1/6	1/8	1/10	1/12	1/15	1/25	1/30

Б) Из условия оптимального расхода металла

t_w – толщина стенки

Практика проектирования позволяет назначать t_w по таблице:

l (м)	6	12	18	24	30	36	42
tw	5-8	8-12	12-16	14-18	18-20	18-22	≥22

Толщина стенки может быть определена по эмпирической формуле: t_w= 3h+7, где h(м), t_w(м).

Обычно назначают высоты балки из h_min и h_opt. Принимается большая и округляется кратно 100мм (размер принимается в соответствии с сортаментом на сталь).

3. Минимальная толщина стенки t_w min определяется из условия прочности, при ее работе на восприятие касательных напряжений (работе на срез) по формуле:

Если t_w min > t_w (принятой ранее), то необходимо принять новую толщину стенки t_w > t_w min и откорректировать h.

4. Подбор рационального сечения балки по Wтр, h, t_w.

Подбор сечения сводится к определению размеров поясов таких, чтобы:

Wбалки = Wтр.

Отсюда можно определить требуемую площадь пояса Af:

Af = b_f*t_f, где b_f – ширина пояса, t_f – толщина пояса.

Соотношение между b_ef и t_f должны быть такими, что бы сжатый пояс не потерял местную устойчивость, т.е.

Табличные значения см. табл. 30 СНиП (табл. Стр 18 спр-ка)

Кроме того, назначаемая ширина пояса b_ef должна быть такой, чтобы была обеспечена общая устойчивость балки, см. табл. 8 СНиП (табл. Стр. 11 справочника).

Размер полки

Из конструктивных соображений рекомендуется выдерживать:

Ширина пояса:

Толщина пояса: , но

Придерживаться

Ширину и толщину пояса рекомендуется назначать в соответствии с ГОСТ, принимая размеры для:

- tf ≤ 22мм (через 2мм) и далее 25, 28, 30, 32, 36, 40мм

- bf ≤ 420мм (через 20мм) и далее 450, 480, 500, 530, 560, 600

Обычно задаются tf и по Af определяют bf.

5. Компоновка сечения, вычисление геометрических характеристик (все размеры элементов согласованы с сортаментом).

• Рис балко-_-*

Второй этап.

1. Проверка нормальных напряжений а) по прочности б) по устойчивости

2. Проверка касательных напряжений

3. Проверка общей и местной устойчивости (см. конспект). А) общей Б) местной

Под влиянием нормальных и касательных напряжений стенка может выпускаться, т.е. потерять местную устойчивость.

Для того, что бы этого не произошло стенку балки следует сделать толще, что не экономично или укреплять поперечными и продольными ребрами жестокости.

Устойчивость стенок балки проверять не требуется если условия гибкости стенки:

При отсутствии местного напряжения в балках с двусторонними швами: *формула 1*

Тоже, в балках с односторонними поясными швами *формула 2*

При наличии местного напряжения в балках с двусторонними поясными швами *формула 3*

Стенку балки следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если λ w >3.2 – при отсутствии подвижной нагрузки λ w>2.2. – при наличии подвижной нагрузки на поясе балки

Расстояние между основными поперечными ребрами - а: а≤2hef при λ w>3.2 а≤2.5hef при λ w≤3.2

Продольные ребра жесткости устанавливаются, если:

Формула4

Они устанавливаются на расстоянии (0.2-0.3)h в сжатой зоне балки. Минимальные размеры ребер:

- Ширина

- толщина

4. Проверка опорного ребра:

См. п. 7.12 стр 30 СНиП

5. Проверка жесткости (относительного прогиба):

см. табл. 40 (стр. 16 справочника)

6. Расчет сварных швов: см. тему «сварные соединения»

7. Составление спецификации