Похожие презентации:
Металлические конструкции, включая сварку. Элементы и соединения. Лекция 6. Часть 1
1. Металлические конструкции, включая сварку Часть 1 Элементы и соединения
Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования «Уфимский государственный
нефтяной технический университет»
Архитектурно-строительный институт
Кафедра Строительные конструкции
Металлические конструкции,
включая сварку
Часть 1 Элементы и соединения
Порываев Илья Аркадьевич – к.т.н. доцент
Ауд. 6-313
2.
Лекция 6 Балки и балочныеконструкции
1. Общая характеристика балочных
конструкций
2. Прокатные балки
3. Составные балки
3.
Общая характеристикабалочных конструкций
4.
Общие сведенияОсновной и простейший конструктивный элемент,
работающий на изгиб
Простота конструкции, простота изготовления,
надежность в работе
5.
Область примененияГражданские, общественные, промышленные
здания
Балочные площадки, междуэтажные перекрытия
Мосты, эстакады
Шлюзы, гидротехнические сооружения
6.
Область применения7.
Область применения8.
Область применения9.
Область применения10.
Область примененияРационально применять при пролетах
до 15-20 м.
Известны примеры применения при пролетах
более 36 м.
Мостовые балки пролетом 200 и более метров
11.
Типы балок и их сеченияОсновной тип сечения балок –
двутавровое симметричное
Мерой эффективности балки (по расходу
материала) является отношение момента
сопротивления к площади сечения.
W A
1 0,125d
2 0,17d
3 0,25d
3 (0,33d ...0,42d )
12.
По форме сечения:Классификация
Швеллерное
Двутавровое
Коробчатое
Гнутые профили
По типу сечения:
Прокатные
Составные
По размеру сечения:
Постоянного сечения
Переменного сечения
По статической схеме:
Разрезные
Неразрезные
Консольные
13.
Классификация14.
Компоновка балочных конструкцийСистема несущих балок, определяющая их
количество и взаимное расположение –
Балочная клетка
Упрощенный
тип
Нормальный
тип
Усложненный
тип
15.
Компоновка балочных конструкций16.
Компоновка балочных конструкцийТип сопряжения балок между собой определяет
строительную высоту перекрытия
Поэтажное
В одном
уровне
Пониженное
17.
Настилы балочных клетокСтальной настил
Профилированный настил
Щитовой настил
Железобетонный настил
Сталежелезобетонный
18.
Настилы балочных клеток19.
Настилы балочных клеток20.
Прокатные балки21.
ПрименяютДвутавры нормальные, типа Б, типа Ш, швеллеры
Высокая местная устойчивость
полок и стенки
Возможность использовать
упругопластическую работу
Ограниченность сортамента
W< 13000 см3
22.
23.
Подбор сечения и проверка несущейспособности прокатных балок
Упругая работа сечения
M
Wn, min
Ry c
Qmax S
Rs c
I tw
My
Mx
B
y
x
Ry c
I xn
I yn
I
СП 16.13330.2017
Раздел 8
24.
Подбор сечения и проверка несущейспособности прокатных балок
Упругопластическая работа сечения
M
Ry c
c x Wxn,min
Опорное сечение
Qx
Rs c
Aw
Qy
2 Af
СП 16.13330.2017
Раздел 8
Rs c
25.
Подбор сечения и проверка несущейспособности прокатных балок
Устойчивость плоской формы изгиба
Mx
Ry c
b Wcx
СП 16.13330.2017
Пункт 8.4, приложение Ж
26.
Проверка жесткости балокМерой жесткости балки является относительный
прогиб от действия нормативных нагрузок
f f
l l
Предельно допустимый относительный прогиб зависит от
назначения и пролета балки. При его назначении
учитывают эстетические, психофизиологические и
технологические требования.
СП 20.13330.2016
27.
Составные балки28.
Общие сведенияИспользуют когда прокатные балки не удовлетворяют
условиям прочности, жесткости, общей устойчивости
и т.д.
Большие пролеты, большие изгибающие моменты
29.
Компоновка сечения балкиКомпоновку сечения балки начинают с
определения высоты
Экономические соображения
Максимально допустимый прогиб
Строительная высота (технологические,
эстетические требования)
30.
Компоновка сечения балкиОптимальная высота балки
hопт k W
tw
K – коэффициент,
зависящий от
конструктивного
оформления балки
K = 1,2…1,15 для сварных балок; K = 1,25…1,2 для балок с
фрикционными поясными соединениями
31.
Компоновка сечения балкиМинимальная высота балки определяется из
условия жесткости
L
5
hmin L / E
24
f
Полагая, что от действия расчетных
нагрузок максимальные напряжения в
балке достигнут предела текучести
5 Ry L
hmin
24
E
L
f
qн
qр
32.
Компоновка сечения балкиТолщина стенки балки
Из условия прочности
при действии касательных
напряжений
1,2 Q
tw
h Rs c
Минимальная
толщина 8 мм
Условие местной
устойчивости стенки без
укрепления ее продольным
ребром
hw
tw
5,5
E
При толщине до 12 мм кратно 1 мм, более 12 мм кратно 2 мм
33.
Компоновка сечения балкиГоризонтальные листы поясов
Толщина поясного листа не более 3tw и
не более 30 мм
Ширина поясного листа, как правило,
1/3…1/5 высоты балки
Ширина пояса не меньше 180 мм или
h/10
bef
E
0,5
tf
Ry
34.
Расчетные проверки подобранного сеченияПрочность при действии изгибающего момента
Прочность при действии поперечной силы
Прочность при совместном действии изгибающего
момента и поперечной силы
Общая устойчивость
Местная устойчивость стенки и поясных листов
Жесткость
35.
Изменение сечения балки по длинеСечение составной балки, подобранное по
максимальному изгибающему моменту, можно
уменьшить в местах снижения моментов
Каждое изменение сечения дает экономию металла,
но увеличивает трудоемкость изготовления балки
Эффективно, как правило, при пролете более
10-12 м.
36.
Изменение сечения балки по длинеb1 h ; b1 180 м м; b1 b
10
2
Выполняется расчет сварного стыка различных сечений пояса
37.
Соединение пояса балки со стенкойСП 16.13330.2017
Раздел 14.4
Расчет соединений ведется
на силу сдвига пояса
относительно стенки и
местное давление от
внешней нагрузки,
приложенной к поясу балки
38.
Соединение пояса балки со стенкой39.
Стыки балокЗаводские
Монтажные
Выполняются на заводе,
представляют собой стыки
отдельных частей какого-либо
элемента
Выполняют на строительной
площадки в тех случаях, когда
масса или размеры балки не
позволяют перевезти ее
целиком
40.
Монтажные стыки балокСварные
Болтовые
Фланцевые
Отдельные отправочные элементы балки должны
быть, по возможности, одинаковыми
При сопряжении всех элементов балки в одном
сечении стык называют универсальным
41.
Сварные стыки прокатных балок42.
Сварные стыки составных балокОбеспечить
равнопрочность шва
основному металлу
Разделка кромок
Выводные планки
Физические методы
контроля качества шва
43.
Сварные стыки составных балок44.
Стык составной балки навысокопрочных болтах