- •Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
- •Оглавление
- •Введение
- •Общая характеристика балок и балочных конструкций
- •Σ
- •Прокатные балки
- •Классификация конструкций согласно дбн в.2.6-163:2010
- •Расчет вспомогательных балок
- •Поперечных сил вспомогательной балки
- •Проверка общей устойчивости
- •Примеры решения задач Задача 1
- •Решение
- •Задача 2
- •Решение
- •Задача 3
- •Решение
- •Задача 4
- •Решение
- •Задача 5
- •Решение
- •Задача 6
- •Решение
- •Задача 7
- •Решение
- •Задача 8
- •Решение
- •Задачи для самостоятельного выполнения Исходные данные к 1, 3, 5, 7 задачам.
- •Исходные данные к 2, 4, 6, 8 задачам.
- •Литература
- •Приложение Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе для листового, широкополосного, универсального и фасонного проката в соответствии с гост 27772
- •Двутавры стальные горячекатаные (гост 8239-72)
- •Швеллеры стальные горячекатаные с уклоном внутренних граней полок (по гост 8240-97)
- •Вертикальные граничные значения прогибов балок покрытий и перекрытий, открытых для обзора в соответствии с эстетико-психологическими требованиями
- •Коэффициенты для расчета на прочность элементов стальных конструкций
Σ
Рис. 5. Нормальные и касательные напряжения, возникающие в двутавре
Экономическая эффективность сечений, таким образом, тесно связана с их тонкостенностью. Предельно возможная тонкостенность прокатных балок определяется не только требованиями местной устойчивости стенок, но и возможностями заводской технологии прокатки профилей. Местная устойчивость стенок составных сечений может быть повышена конструктивными мерами (постановкой ребер жесткости, гофрированием стенок и т.п.). С точки зрения восприятия только изгибающего момента наиболее эффективным сечением будет такое, в котором весь материал сосредоточен в полках, а площадь стенки равна нулю. Это так называемый идеальный двутавр, в котором . Однако для восприятия касательных напряжений, возникающих от перерезывающей силы, необходима стенка. В конструкциях, в которых сдвиговые напряжения не слишком велики и не оказывают решающего влияния на параметры сечения, в последнее время все чаще применяют тонкостенные балки – балки с гибкими и с гофрированными стенками. Стремление получить развитое по высоте эффективное сечение из прокатных профилей привело к созданию балок с перфорированной стенкой (рис. 6).
Рис. 6. Балка симметричного сечения:
а – раскрой двутавра; б – вид балки с перфорированной стенкой
Эффективность использования тонкостенных и перфорированных балок возрастает с увеличением пролета и уменьшением нагрузки. Область применения балок очень широка, однако наиболее эффективно применять их при пролетах до 12 ... 18 м. При использовании тонкостенных балок их пролет увеличивается до 30 м.
В зависимости от пролета, назначения, величины нагрузки и её характера применяют балки прокатные (двутаврового или швеллерного сечения) и составные - двутавровые сварные или на высокопрочных болтах из отдельных листов, либо из прокатных профилей. При небольших нагрузках, чаще в легких конструкциях, эффективны балки из холодногнутых швеллеров и Z-профилей.
Благодаря простоте конструктивной формы и надежности в работе балки широко используются в конструкциях различного назначения: междуэтажных перекрытиях, эстакадах, мостах и т.д. Для размещения технологического оборудования, его обслуживания и ремонта в промышленных зданиях устраивают рабочие площадки, состоящие из настила и балок, поддерживающих его.
Площадки крепят обычно к основным несущим конструкциям здания или к конструкциям, которые поддерживают оборудование. Рабочие площадки под значительную нагрузку опирают, как правило, на самостоятельные колонны, а их пространственную устойчивость обеспечивают вертикальными связями.
В конструкциях рабочих площадок часто применяют сплошные настилы - стальные с гладкой или рифленой стали, железобетонные (монолитные или из сборных плит), а также сталежелезобетонные. В технологических площадках для обслуживания оборудования используют также решетчатый настил. В сталежелезобетонных настилах стальной лист при бетонировании выполняет функции опалубки, а затем включается в совместную работу с бетоном.