Проектування настилів, прокатних і складених балок, визначення навантажень та зусиль, добір перерізу, перевірка міцності основних перерізів, забезпечення жорсткості, загальної стійкості

6.Проектування настилів, прокатних і складених балок, визначення навантажень та зусиль, добір перерізу, перевірка міцності основних перерізів, забезпечення жорсткості, загальної стійкості.

           До лекції 12:   6 год., (8, стор. 96 – 99).

ТИПИ БАЛОК

Балки є основним елементом конструкцій, що працюють на вигин; вони широко застосовуються у всякого роду перекриттях, конструкціях промислових будинків (підкранові балки, балки робочих площадок), мостах, а також в інших спорудженнях.Балки застосовуються як при малих, так і при більших навантаженнях, наприклад під крани вантажопідйомністю 300 т.Прольоти суцільних балок можуть бути більше 100 м (наприклад, пролітна будова Ново-Арбатского моста в Москві).Є технічні можливості робити балки під більші прольоти.Так, у Бєлграді (Югославія) є балковий міст із прольотами 75 + 261 + 75 м.

За статичною схемою балки можуть бути розрізні, нерозрізні й консольні.Для однопрогонових балок, як правило, застосовуються балки, вільно (без защемлення) лежачі на опорах.

По витраті металу консольні й нерозрізні балки вигідніше розрізних, однак по витраті праці на виготовлення й монтаж вигідніше останні.

З метою одержання економії металу, підвищення твердості балок і кращого компонування їхніх перерізів останнім часом стали застосовувати регулювання напружень у процесі монтажу, попереднє напруження з використанням матеріалів високої міцності, а також включення в спільну роботу з балками металевого або залізобетонного настилу (коробчасті або комплексні балки).

Металеві балки найчастіше проектують двотаврового перерізу, що є найбільш ощадливим за витратами матеріалу (для елементів, що згинаються,) і зручним у конструктивному відношенні.Рідше застосовують двостінчасті балки, що мають дві близько розташовані стінки.Малі балки іноді роблять швелерного перерізу.

Залежно від величини навантаження й прольоту балки двотаврового перерізу застосовують: 1) із цільного профілю прокатні сталеві (рис. 1, а) або пресовані з алюмінієвих сплавів (рис. 1, а, п); 2) складені зварені або з листової сталі або алюмінієвих сплавів (рис. 1, б - д), або зі сталевих гнутих профілів (рис 1, м, н); 3) складеніклепані або зі сталевих прокатних або гнутих профілів (рис. 1, е - з, м, н), або із прокатних і пресованих профілів з алюмінієвих сплавів (рис. 1, е-з, р).Балки складеного перерізу застосовують у тих випадках, коли балки із цільного профілю не задовольняють умовам    міцності,    твердості   абостійкості, а також коли застосування балок цільного перерізу пов'язано зі значними конструктивними ускладненнями або перевитратою металу.

Складені балки, як правило, роблять зварними.Клепані балки в порівнянні зі зварними вимагають підвищеної витрати металу (приблизно на 15%) і більш трудомісткі у виготовленні (приблизно   на 10- 20%).Однак сталеві балки під більші рухомі навантаження (підкранові балки під крани великої вантажності й т.п.), що мають великий переріз поясів, які важко здійснити у зварюванні, часто конструюють клепаними.

Балки складеного перерізу з алюмінієвих сплавів роблять зварними переважно зі сплавів Амг6, АДЗЗТ1, АВТ1 і ін. і клепаними - зі сплавів АДЗЗТ1, АВТ1, Д16Т і ін.Балки швелерного перерізу можуть бути: сталеві прокатні (рис. I, и) або гнуті зі смуги (рис. 1, к, л) і пресовані з алюмінієвих сплавів (рис. 1, и, о).

Рис. 1. Типи перерізв балок:

 а – и -  сталеві або  з алюмінієвих сплавів;

 к - н – сталеві із гнутих  профілів;

о - р - пресовані з алюмінієвих сплавів

Література:

1.  Металлические конструкции (под редакцией Е.И.Беленя) М., Стройиздат, 1986 / 510с.

2. Клименко Ф.Є., Барабаш  В.М., Стороженко Л.І. “Металеві конструкції“, Львів, Світ, 2002р./ 312с.

3. Металлические конструкции (по дред.Н.С.Стрелецкого) М., Стройиздат, 1961/776с.