2. Проверка прочности балок

Проверки на прочность балки, изгибаемой в одной из

главных плоскостей при расчете в пределах упругих деформаций: В сечениях с M=Mmax и Q = 0

σ= Mmax/W_xn<Ry∙γ_c , где σ-максимальные нормальные напряжения; W_xn - момент сопротивления сечения нетто относительно оси х-х. В сечениях с Q=Qmax и M = 0

τ= Qmax∙s_x/(Iх∙t_w)<Ry∙γ_c

где τ - максимальные касательные напряжения, S_x- статический момент полусечения брутто относительно оси х-х; 1_x - момент инерции сечения брутто относительно оси х-х, t_w -толщина стенки балки.

Если проверки на прочность не удовлетворяются, то необходимо принять следующий профиль по сортаменту и выполнить проверку вновь.

В местах приложения локальной нагрузки, а также в опорных сечениях балки, не укрепленных ребрами жесткости, следует дополнительно проверять стенку на местные напряжения σ_loc=F/t_w *l_ef< Ry∙γ_c где F - расчетное значение локальной нагрузки или опорная реакция; tw -толщина стенки балки, l_ef=b_f+2t_f –условная длина распределения нагрузки, t-расстояние от наружной грани полки до начала внутреннего закрепления стенки. Во всех сечениях с неблагоприятным сочетанием нормальных, касательных и местных напряжений необходимо проверить приведенные напряжения в стенке, в уровне ее сопряжения с поясом:

σ_ef=√σ_x²+ σ_y²+ σ_x* σ_y+3 τ_xy²<1.15 *Ry∙γ_c

τ_xy< Rs∙γ_c

где σ_x= M*h_w/2*I_xn,- нормальные напряжения в срединной плоскости стенки на уровне начала внутреннего закругления стенки, параллельные оси балки; σ_y- то же, перпендикулярные оси балки, в том числе σ_loc ; τ_xy - касательные напряжения на уровне внутреннего закругления стенки, подсчитываемые по формуле τ_{xy =} Q*S_f/(l_x*t_w). Все напряжения определяются в одной и той же точке балки и принимают каждое со своим знаком.

Билет № 9

1. Сортамент. Виды профилей используемых в стр-ве.

Сортамент – перечень профилей с указанием их форм, геометрических размеров сечения, геометрических характеристик сечения и линейной плотности одного погонного метра. Сортамент- каталог ГОСТа Позволяет и обеспечивать индустриальное и быстрое изготовление стальных конструкций. Используется сталь профильная и сталь листовая

Сталь профильная подразделяется на сортовую и фасонную. Сортовая сталь - круглая, квадратная, полосовая, угловая равнобокая и неравнобокая Фасонная-уголковые профили, бывают 2 типов, равнобокие и неравнобокие.

Сталь листовая классифицируется: сталь толстолистовая (от4 до 160мм, используют в листовых конструкциях и сплошностенчатых элементах стержневых конструкций), сталь тонколистовая (до 4мм прокатывается холодным и горячим способами. Применяют при изготовлении гнутых и штампованных профилей, для кровельных покрытий, профилированных настилов); сталь широкополосная универсальная (от 6 до 60 мм толщиной); сталь полосовая (от 4 до 60 мм Ее применяют для конструктивных деталей типа диафрагм и ребер жесткости), рифленая сталь (от 2,5 до 8 мм с ромбическими и чечевицеобразными выступами, используется для настилов)

Уголковые профили: прокатывают в виде равнополочных и неравнополочных уголков Полки уголков имеют параллельные грани, что облегчает конструирование Уголки нашли применение в решетчатых конструкциях, прежде всего фермах.

Швеллеры: геометрические характеристики сечения определяют по номерам, которые соответствуют высоте стенки швеллера Сортамент включает швеллеры с уклоном внутренних граней полок, с параллельными гранями полок Швеллеры используют в элементах, работающих на изгиб В конструкциях, работающих на осевые силы, швеллеры применяют в основном в виде составных сечений, соединенных планками и решеткой, например в колоннах и поясах тяжелых ферм

Двутавр - наиболее рациональный профиль для элементов, работающих на изгиб, поскольку он имеет наибольший удельный момент сопротивления. В зависимости от геометрических параметров; балки двутавровые обыкновенные, имеют уклон внутренних граней полок и обозначаются номером, соответствующим их высоте в см. Чем тоньше стенка, тем выгоднее сечение балки при работе на изгиб.

Обыкновенные двутавры применяются в элементах изгибаемых в плоскости стенки, а также в ветвях решетчатых колонн и различных опор. Балки двутавровые широкополочные: имеют параллельные грани полок. Прокатывают трех типов нормальные двутавры (Б), широкополочные двутавры (Ш), колонные двутавры (К) Благодаря большей ширине полок широкополочные двутавры имеют большую жесткость относительно оси у и могут применяться в конструкциях без дополнительных закреплений. Использование автоматической сварки позволяет изготовлять тонкостенные двутавры из листового проката Сварные двутавры имеют свой сортамент. Трубы: наиболее рационально применение труб в элементах, работающих на осевое сжатие. Расход стали при этом снижается Обтекаемость трубчатого сечения позволяет уменьшить ветровую нагрузку на мачты и башни. Высокая коррозионная стойкость труб делает сооружения более долговечными.

Круглые трубы бывают горячекатаные (диаметром от 25 до 550 мм применяют для трубопроводов, в радио- и телебашнях) и электросварные (диаметр от 25 мм, для решетчатых стальных конструкций). Квадратные и прямоугольные трубы изготавливают на профилегибочном стане с последующей сваркой замыкающего шва в потоке стана. Эти трубы применяют в стропильных конструкциях под легкую кровлю, в фахверках стен, в переплетах, витражах. Применяют также профили и изделия: профили для фонарных и оконных переплетов, рельсы, арматурные стержни, стальные канаты, высокопрочную проволоку. Кроме того есть сортамент вторичных профилей, которые включают гнутые профили, сварные профили.