Металлические конструкции. Часть I - Основы расчета изгибаемых элементов (2)
Содержание материала
- Металлические конструкции. Часть I
- История металлоконструкций (2)
- История металлоконструкций (3)
- История металлоконструкций (4)
- РАЗДЕЛ 1. Элементы металлоконструкций. Номенклатура и область применения
- Номенклатура и область применения металлоконструкций (2)
- Свойства и работа строительных сталей и алюминиевых сплавов
- Классификация сталей
- Выбор сталей для строительных конструкций
- Влияние различных факторов на свойства стали
- Виды разрушений
- Работа металла под нагрузкой
- Работа металла под нагрузкой (2)
- РАЗДЕЛ 2. Основы расчета металлических конструкций. Основные понятия
- Основные положения расчета металлических конструкций
- Классификация нагрузок и их сочетаний
- Напряженное и деформированное состояние центрально нагруженных элементов
- Напряженное и деформированное состояние центрально нагруженных элементов (2)
- Основы расчета изгибаемых элементов
- Основы расчета изгибаемых элементов (2)
- Основы расчета центрально сжатых стержней
- Основы расчета центрально сжатых стержней (2)
- Основы расчета на прочность, устойчивость, усталость
- Основы расчета на прочность, устойчивость, усталость (2)
- РАЗДЕЛ 3. Сортамент. Характеристика основных профилей
- Листовая сталь
- Уголковые профили, швеллеры, двутавры
- Различные профили
- Профили из алюминиевых сплавов. Правила использования профилей
- РАЗДЕЛ 4. Сварные соединения. Виды сварки
- Виды сварных швов и соединений
- Виды сварных швов и соединений (2)
- Дефекты сварных соединений
- Дефекты сварных соединений (2)
- Конструирование и работа сварных соединений
- Расчет сварных соединений
- Расчет сварных соединений (2)
- Расчет сварных соединений (3)
- Расчет сварных соединений (4)
- Все страницы
Сравнивая это выражение с (2.10) видим, что формально учет пластических деформаций сводится к повышению расчетного сопротивления умножением на величину “c”, коэффициент, характеризующий резерв несущей способности изгибаемого элемента, обусловленный пластической работой металла, и определенный по формуле для балок двутаврового сечения, как наиболее распространенного в изгибаемых элементах
где - отношение площадей поперечного сечения пояса и стенки балки.
Для прокатных двутавров различных типов , чему соответствует значение с = 1,1 .
Для составных двутавров (рис.2.2,в). коэффициент“c” вычисляется по формуле (2.13).
Для прямоугольного сечения, когда площадь поясов балки можно приравнять к нулю – с = 1,5 (рис.2.2,б).
Устремляя площадь стенки к нулю (рис.2.2,е) из двутавра получаем расчетные сечения фермы или балки с гибкой стенкой, тогда с = 1.
Наибольшим пластическим резервом будет обладать балка с поперечным сечением (см. рис.2.2,а), для нее с = 2.
Практически выбор формы поперечного сечения изгибаемых элементов зависит от многих факторов, среди которых главным является расход металла, так как его стоимость составляет 80% общей стоимости конструкции.
Кроме нормальных напряжений Ơ в балках возникают и касательные напряжения τxy, зависящие от поперечной силы и локальных напряжений Ơy в местах передачи на балку сосредоточенных нагрузок. Например, для балок, загруженных сосредоточенными силами по пролету (рис.2.3,а) определяющей
будет компонента Ơx. При большей сосредоточенной нагрузке на балке с малым пролетом (рис.2.3,б) определяющим будет напряжение τxy.. Распределение Ơпр
Рис.2.2. Зависимость коэффициента “c” от формы поперечного сечения изгибаемого элемента
по высоте балки в упругой стадии будет существенно отличаться от предыдущего случая, а при дальнейшем увеличении нагрузки вплоть до появления пластического шарнира (Ơпр = ƠT) обусловит более развитую пластическую область вблизи нейтральной оси.
При рассмотренном многократном напряженном состоянии проверку прочности балки можно производить по формуле:
где 1,15 – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций в балке [аналогично коэффициенту “c” в формуле (2.12)].
При изгибе относительно двух главных осей инерции поперечного сечения
балки (x, y) – косом изгибе - допускается проверку прочности. производить по упрощенной формуле
Mx/(cxWx.n.min)+My/(cy Wy.n.min) ≤ Ry γc при τ≤ 0.5Rs (2.15)
где и даются в зависимости от формы сечения (см.прил.1);- зависит от величины .
Рис. 2.3. Распределение пластических деформаций в двутавровой балке при сложном напряженном состоянии.