Тонкостенные балки. Особенности расчета и конструирования
Уменьшение толщ стенки (увелич гибк-ти) приводит к снижению расхода металла на стенку на 25-35% и к концентрац металла в поясах, что выгодно при изгибе. Примен-ся при стабильн напр-и действия статич времен нагр-к, т.к. работа таких балок при перемен по напр-ю подвижн и динамич нагр-ках недостат изучена.
Балки бывают: с поп ребрами приварен к стенке – дву-, одностор, или не связ с нею, без поп ребер (требуют строго центрир прилож-я нагр-ки в пл-ти стенки). Стенка, имеющ поп ребра жестк-ти, потеряв устойч-ть образует растянут складки м/у ребрами, балка превращ в раскосн ферму.
Отсеки балки могут работать в условиях:
-Чистого изгиба. Выпученная часть выключ из работы в упруг стадии. В предельн сост-и в сжат поясе часть стенки, примык к поясу включ-ся в работу.
-Чистого сдвига. Проверяются все отсеки на М и Q, устойчивость сжат поп ребер жестк-ти, опорн ребра на устойч-ть при изгибе от натяж-я пластич полосы стенки. При наличии сосредоточ сил, прилож м/у ребрами или в безреберн балке на σloc. Расчет по 2-ой гр предел сост-й проводят с учетом повышен деформатив-ти балок.
Полное исчерпание несущ способ-ти отсека:
-из-за развития пластич деф-й в диагонал полосе стенки с образ-ем пластич шарниров в пролетн и надопорн сеч-и пояса.
-из-за потери устойч-ти сжатоизогнут поясом
-из-за местн потери устойч-ти свеса сжатоизогн пяса.
Металлич преднапряженные балки. Особ-ти работы и расчета преднапряженных балок.
|
|
|
Снижает металлоемкость на 10-20%
Стоимость 7-10 %
Уменьшение строительной высоты сечения.
Идея. Создание в конструкции преднапряжений, обратных по знаку напряж-ям от нагр-ки. При работе конструкции сначала исп-ся преднапряж-я, а после их исчерпания материал воприним осн-ные напряж-я, т.о. увелич-ся протяж-ть упруг раб осн-го матер-ла. Способы созд-я преднапряж-я:
-Изгиб отд-х эл-тов в пределах упруг работы, в напр-и противополож их прогибу под нагр-кой. После освобождения конструкции от принудит-го изгиба в ней остаются преднапряжения. Такой прием увеличивает обл-ть упругой работы балки, а напряж-я достигают размера соответствующего пластическому шарниру, минуя упр-пластич стадию работы.
-Затяжка (стальн канат, пучки проволоки) превращает балку в статически неопред сист. Несущ спос-ть повыш-ся за счет:
-сначала исчерп-ся преднапряж-я (увелич обл-ть упр раб мат-ла),
-образ-ся дом мом внутр сил (от растяг усил-я в затяжке), уравновеш часть внеш изгиб мом-та.
Расчет балки в наиболее напряженном сечении, обычно в середине пролета выполняют в 2 этапа: провер проч-ть и устойч-ть балки во время ее преднапряж-я и вып-ют окончат расчет напряж-ой балки под нагр-кой.
|
|
|
Критерий подбора сечения – возможность воспринимать наибольший изгибающий момент при заданном сечении балки.
Проверка прочности балки в месте теоретическ обрыва затяжки по касат и привед напряжениям как в обычной балке. Прогиб определяется от действия норм нагрузок, необходимо учитывать обратный выгиб балки. Проверка местн устойч-ти стенки вблизи нижн пояса.
Центрально-сжатые колонны и стойки. Виды и классификации колонн.
Колонна - это древнейшая констр-ция, предствляющ собой вертик располож стержнев эл-ты, по кот нагр-ка перед-я на фунд-ты. Состоит из: верхн часть (оголовок), на кот опир-ся вышележащ конструкц, основн часть (стержень), передает нагр-ку сверху вниз, нижн часть (база), передает нагр-ку от стержня на фунд-т. Изначально все колонны проектировались и изготавливались из эмпирических соображений. Впервые о них упомянул Ветрувий - прочность, польза, красота. Впервые расчетное обоснование по проектированию колонн было предложено Эйлером Nкр=π2EI/l2
Все колонны делят на 2 вида:
-центрально-сжатые (равнодейств сжим сил проход ч/з ц тяж-ти)
-внецентренно сжатые (действ осев сила и изг мом)
Область применения центрально-сжатых колонн – опоры зданий, опоры покрытий, перекрытий, опоры мостов, эстакад, путепроводов и площадок. Любая колонна состоит из 3-х основных частей: оголовок, стержень, база. С точки зрения расчета все центр сжатые элементы объединены в один блок. Центр сжатые колонны почти всегда проектируются из стали, редко из алюмин сплавов.
|
|
|
Типы сечения колонн:
1.сплошные (оси Х, У пересекают материал)
-открытые (двутавр прокатный, составной)
-замкнутые (труба)
2.Сквозные (одна ось не матер-на)
Сплошные колонны применяют при больших нагрузках и небольших высотах; сквозные – при меньших нагрузках, больших высотах.
С точки зрения работы на центр сжатие наиболее рациональны сплошные замкнутые сечения (труба imax =0,35d) Чем выше i, тем выше несущая способность. Такие сечения с технологической точки зрения не удобны. Зачастую возникает вопрос о линейной устойчивости стенки. С технологич точки зрения наиболее рациональны двутавры (ix=0.45h, iy = 0.24b. b=2h).
Двутавр колонного типа - соотношение шир и выс примерно одинаков рацион.
В несильно нагруженных конст-ях весьма рацион-ны сечения из гнутых профилей (с точки зрения расхода м-ла). В сильно нагруженных конт-циях испол-ют трубобетон (опоры мостов, эстакад.)
Выбор расчетной схемы колонны зависит от:
-геометрия конст-ции
-условие нагружения
-условие закрепления
Дата добавления: 2018-05-31; просмотров: 1009; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!