73 Типы и расчет составных сварных балок

Типы: составные балки

Предварительное напряжение

балки с волнистой стенкой балки с перфорированной стенкой

Оптимальная высота составной балки –высота, при которой масса балки наименьшая ; ;

где k – конструктивный коэф-т принимается:

для сварных балок 1,1…1,15

для клепанных балок 1,15…1,25

Если принять усредненную гибкость стенки, то высота балки ;

Минимальная высота балки:

из двух значений принимаем наибольшее.

При выборе высоты балки необходимо учитывать высоту стенки балки. Высота стенки балки должна соответствовать размерам листов по ГОСТу.

Толщина стенки балки

;

; ;

Из условий постановки поперечных ребер жесткости

Определение площади поясов

t_f = 20…30 мм

Кроме того ширина пояса балки

bf≥180 мм, b_f × l_f → ГОСТ

Должна обеспечиваться местная устойчивость пояса

Изменение сечения балки по длине:

Для снижения массы балки площадью поперечного сечения пролетом >12 м к опорам уменьшается. Более технологично менять только ширину пояса. x=L/6

W’ – момент сопротивления изменяемого сечения

;

Если b’_f<180мм

Затем определяем геометрические характеристики A,I_x,I_xn, S_0,5, S_t, W_xn.

Проводится проверка прочности по нормальным и касательным напряжениям

Если имеется местная нагрузка, то находим местное напряжение

1,15 – учитывает возможность развития пластических деформаций

Определяем прогиб и сравниваем с допустимым:

- второстепенный, - главный

Проверка общей устойчивости балки. Общая устойчивость – способность балки сохранять проектное положение под нагрузкой

;

где φ_b – коэф-т понижения напряжения при потере общей устойчивости.

Местная устойчивость стенки балки. Потеря местной устойчивости возможна если недостаточная толщина стенки под действием нормальных и касательных напряжений, стенка балки может получить искривление.

σ>σ_cr, >τ>τ_cr ;

Если условие не выполняется, то необходимо стенку раскреплять парными продольными ребрами.

74 Типы и расчет баз для центрально-сжатых стальных колонн.

При N=4000…5000 кН под колонну устраивают базу с траверсой. Траверса воспринимает нагрузку от колонны и передает ее на опорную плиту на фундамент. Плита работает как пластина на упругом основании. Толщина опорной плиты опр-ся по наибольшему изгибающему моменту на единицу поперечного сечения. Величина max момента зависит от условий опирания.

М_1,М₂ М₃=> М_max => t_p1 = 20…40 мм

Опорная плита устраивается на фундамент, размеры которого больше на 25 см опорной плиты (с каждой стороны)

, t_тр = 10…14 мм, с = 65…80 мм.

Напряжение под опорной плитой не должно превышать сопротивление грунта.

ψ = 1,2…1,4 коэф-т, учитывающий местное давление.

Толщина плиты определяется в зависимости от опирания пластинок на изгиб. Если по расчету t_р1 окажется меньше 20 мм, то принимаем 20 мм.

Если больше 40 мм, необходимо установить ребра и диафрагмы. Высота траверсы – из условия размещения вертикальных швов.

n – количество вертикальных швов

. Горизонтальные швы прикрепляют траверсу к опорной плите, рассчитанную на усилия возникающие в траверсе.

l_w – длина горизонтальных швов.

При необходимости установки ребер и диафрагм они должны быть рассчитаны на нагрузку, которая приходится на эти элементы.

Расчет базы с фрезерованным торцом.

При фрезерованном торце колонны плита работает как плита на упругом основании, воспринимающая давление, сконцентрированное на участке, ограниченном контуром стержня. Изгибающий момент определяется по кромке плиты. При этом рассматривается трапецеидальный участок плиты как консоль шириной b.

; B=L; ; с- расст-ние от центра тяжести трапеции до грани колонны.