Розрахунок складених балок
У будівельній практиці, а також у літакобудуванні, суднобудуванні й т.д.
зустрічаються балки, однорідні відносно матеріалу, але не представляють
собою монолітний стрижень. Це, головним чином, зварені (мал.8.63,а) і
клепані (мал.8.63,б) балки двотаврового перерізу. Такі балки складаються
із трьох основних частин: двох поясів і стінки. Стінка 1 являє собою
вертикальний лист (мал.8.63). Пояса 2 звареної балки (мал.8.63) — це
горизонтальні листи більшої в порівнянні зі стінкою товщини.
а б
Рис.8.63. Зварена й клепана балки
Пояс клепаної балки у свою чергу складається з декількох деталей
поясного листа й поясних куточків 3 (мал.8.64).
Рис.8.64. Пояс клепаної балки
Окремі частини складеної балки скріплюють в одне ціле за допомогою
сполучних елементів. Сполучним елементом звареної балки є зварний шов 3
(мал.8.63). У клепаній балці сполучними елементами є поясні заклепки 4,
а також заклепки 5, що з’єднують поясні листи з поясними куточками
(мал.8.64).
При розрахунку на міцність складених балок потрібно задовольнити
наступним вимогам:
1. Перетин у цілому повинний мати необхідну міцність.
(мал.8.63) і не приймати для листів занадто малу товщину. Щоб запобігти
втраті стійкості стінки, ставлять куточки або ребра жорсткості.
3. Сполучні елементи повинні мати достатню міцність.
й, у ряді випадків, до перевірки перерізу по теоріях міцності в місці
переходу стінки в полицю.
Друге питання, як і взагалі детальний розрахунок складених балок,
викладається в спеціальних курсах (наприклад, у курсі металевих
конструкцій). Тут зупинимося тільки на розрахунку сполучних елементів.
\^>
@
B
D
~
?
^@
D
?
. Тоді по формулі (8.18) нормальне зусилля в лівому перерізі поясу
,
— статичний момент поясу щодо нейтральної лінії перерізу.
У правому перерізі поясу
.
Нормальні зусилля в правому і лівому перерізах поясу будуть відрізнятися
на величину
прагне зрушити пояс щодо стінки, у результаті чого зварні шви, що
прикріплюють пояс до стінки (їх два), працюють на зріз як флангові шви.
Умова міцності для них має вигляд
.
катет шва (мал.8.64,а), то площа зрізу
Тоді дотичне напруження в небезпечному перерізі шва
, тому остаточно умова міцності для шва прийме наступний вид:
(8.151)
Помітимо, що знайдена вище різниця зусиль у двох перерізах поясу
відноситься до того випадку, коли відстань між цими перерізами дорівнює
dx. На одиницю довжини поясу нормальне зусилля одержує збільшення
або
(8.152)
Часто застосовують не суцільні, а переривчасті (шпонкові) шви
(мал.8.65). Розглянемо шпонкове зварне з’єднання.
в поясі розвивається різниця нормальних зусиль
Рис.8.65. Шпонкове з’єднання
Розраховуючи шпонку на це зусилля, одержимо
сприймається поясною заклепкою 1. Ця заклепка повинна бути розрахована
на зріз і зминання.
Рис.8.66. Клепана балка
.
Умови міцності на зріз і зминання для поясних заклепок мають вигляд
з’єднуючі поясні листи з куточками, розрахунку не підлягають, тому що
вони мають ті ж діаметр і крок, що й поясні, а навантаження на них
менше.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
