Металеві конструкції

ВИЗНАЧЕННЯ ПОПЕРЕЧНОГО ПЕРЕРІЗУ

Згідно з чинним сортаментом у профілів, які ви­користовують для балок, місцева стійкість еле­ментів перерізу найчастіше забезпечена. Винят­ком є лише гнуті профілі. Загальна стійкість бал­ки забезпечується настилом, що спирається і кріпиться до неї по всій довжині. Тому добір перерізу виконують, використовуючи рівняння міцності (3.26). Обчисливши найбільший згиналь­ний момент у балці Мтах та призначивши марку матеріалу і його розрахунковий опір ry, визна­чають потрібний момент опору:

М„

W ■ =

V v mm

Ry ■ Yc

Далі, згідно з сортаментом, встановлюють най­ближчий номер профілю, момент опору якого не менший за потрібний.

Визначивши розміри профілю, перевіряють міцність стінки на зріз від дії найбільшої попереч­ної сили Qmax

Qn

VYc

Де S та I — відповідно статичний момент поло­вини перерізу та момент інерції всього перерізу відносно центральної осі, перпендикулярної до площини згину; tu, — товщина стінки на рівні центра ваги перерізу. Коли умова міцності (5.4) не задовольняється, необхідно збільшити номер профілю і повторити перевірку.

Для допоміжних балок в ускладненому типі балкової клітки необхідно виконати перевірку міцності стінки у місці прикладення зосередженої сили (найчастіше опорної реакції балки настилу):

F

Оіос = TTT - Ry " Yc, (5-5)

Ef

Де F — сума опорних реакцій балок настилу чи інших конструкцій, що спираються у даному місці на допоміжну балку; lef = Ь + 2tj — роз­рахункова довжина, на якій розподіляється міс-

Цевий тиск (рис. 5.6); b — ширина опори кон­струкції, спертої на допоміжну балку; tj — тов­щина полички допоміжної балки, обчислена у місці її з'єднання зі стінкою (рис. 5.6).

Стінка балки у місці з'єднання з поличкою по­винна мати достатню міцність щодо дії зведених напружень:

Уіс'І + с(ос - сх ■ о'іс +3 • х1ху < 1,15 • Ryyc, (5.6)

— нормальні напруження у місці Q

— середні дотичні напру­

Ження у стінці; hn, = h — 2tf — розрахункова ви­сота стінки; h — висота перерізу балки.

Якщо стиснений пояс балки недостатньо за­кріплений (наприклад, головні та допоміжні балки в ускладнених типах балкових кліток чи балки настилу при рухомому приєднанні настилу), пере­віряють загальну стійкість балки згідно з (3.40):

М

J'imax г-> /г - г7

«7— — Фь " Ry " Yc • (5-7)

Vv min

Для перевірки жорсткості необхідно обчислити прогин балки і порівняти його з граничним зна­ченням fu:

F<fu (5.8)

Якщо всі перевірки задовольняються, переріз вибрано правильно. Якщо ж ні, треба збільшити номер профілю і повторити розрахунок.

При значних запасах жорсткості (умова (5.8), особливо для нерозрізних балок), доцільно допус­тити роботу балки у пружно-пластичній стадії, трансформувавши (5.3) згідно з рекомендаціями, запропонованими у 3.8.2 і рівнянні (3.33):

М„

(5.9)

CiRyYc

Тим самим зменшується витрата сталі. Але всі подальші перевірки, а також додаткові умови, викладені у 3.8.2, повинні задовольнятися.

Добираючи переріз, треба пам'ятати, що ро­бота у иружно-пластичній стадії можлива лише для балок зі сталей, які мають межу текучості до 580 МПа.

Прокатні та пресовані перерізи здебільшого мають таку форму, що місцева стійкість окремих їх елементів (стінки, поличок) забезпечена. Для гнутих профілів необхідно перевіряти місцеву стійкість стінки та стиснутої полички, про що йтиметься нижче.