Конструирование балки переменного сечения. Построение эпюры материалов

В целях экономии стали выполняется изменение сечения балки по длине путем уменьшения ширины полок на приопорных участках (рис. 7), где изгибающие моменты невелики.

Ширина полок уменьшенного сечения принимается ≈ (0, 5…0, 6)∙ b_n в соответствии с ГОСТ 82-70* и ГОСТ 103-2006 на листовую сталь, но не менее 18 см.

Строится эпюра материалов (рис. 8), которая показывает несущую способность балки, т.е. величину изгибающих моментов, которые может выдержать балка:

- несущая способность полного сечения ;

- несущая способность уменьшенного сечения ,

где – момент сопротивления уменьшенного сечения.

Рис.7. Поперечное сечение балки а) до (слева)

и б) после (справа) изменения

Значения и наносятся на эпюру моментов в масштабе (рис. 8).

Точки 1 и 2 являются точками пересечения эпюры М с М ₂ – это места теоретического изменения ширины полки (рис. 8).

С целью уменьшения концентрации напряжений переход от широкой полки к узкой выполняется с уклоном 1: 5.

Величина перехода определяется по формуле:

Накладывая ∆ на рис 8, в. определяется положение точек и .

Строится эпюра материалов по рис. 8, в.

Сварные швы стыка полок балки в месте изменения сечения не должны попадать под место опирания второстепенной балки.

Рис.8. Построение эпюры материалов: а) расчетная схема;

б) план балки; в) эпюры моментов и материалов;

г) эпюра поперечных сил