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.